ניו-טק מגזין | ספטמבר 2026 | המהדורה הדיגיטלית

להפוך חום לקירור

מערכת ניו-טק מגזין גרופ »

כדי להפוך את התופעה למשאבת חום יש לבצע מחזור מסודר: להעמיס את החומר, לאפשר לו למסור חום לצד החם, לשחרר אותו ואז להצמידו לצד שאותו מבקשים לקרר. חזרה על המחזור מעבירה חום מצד אחד של ההתקן לצד האחר. אין מדחס ואין חומר קירור שמתאדה ומתעבה; החומר הפעיל נשאר מוצק והשינוי מתרחש בתוך המבנה הגבישי שלו. ליריעות דקות יש יתרון טבעי בהקשר הזה. היחס הגבוה בין שטח הפנים לנפח מאפשר מעבר חום מהיר, והמסה הקטנה מתאימה להתקנים קומפקטיים. מחקרים קודמים ב־ הראו כי ניתן לחבר יריעות במקביל כדי KIT להגדיל את הספק הקירור, או לסדר אותן בשלבים כדי להרחיב את הפרש הטמפרטורות. תיארה 2024־ סקירה שפרסמה הקבוצה ב 900־ התקן מקבילי בן חמש יריעות שהגיע לכ מיליוואט, והתקן מדורג שהשיג הפרש קלווין. בשני המקרים, 27.3 טמפרטורות של כמו ברוב המערכות האלסטוקלוריות, נדרש מקור כוח מכני. כאן נכנסת היריעה השנייה. סגסוגת הקירור דורשת מאמץ של מאות מגה־פסקל, אך התנועה קצרה - אחוזים בודדים מאורכה. זהו שילוב לא נוח למנוע חשמלי רגיל או למפעיל הידראולי, המתוכננים בדרך כלל למהלך

כדי לקרר רכיבים רגישים. אלא שהמרחק בין האפשרות הזאת לבין התקן מעשי גדול. במצב שבו אב־הטיפוס הופעל באמצעות מקור חום 2.2 חיצוני, הוא יצר הפרש טמפרטורות של מיליוואט. אלה 2.09 קלווין והספק קירור של נתונים של הוכחת היתכנות, לא של מערכת . CPU המוכנה להשתלב לצד 28 ב־ Nature Energy העבודה, שפורסמה ב־ , מטפלת באחד הקשיים 2026 באוגוסט המעשיים של קירור אלסטוקלורי זעיר. החומר המקרר יכול להיות דק, מהיר וללא גזי קירור, אבל מישהו עדיין צריך למתוח ולשחרר אותו. בדרך כלל זהו מנוע או מפעיל הידראולי, שעלולים להיות גדולים בהרבה מהיריעה עצמה. החוקרים החליפו אותם בחומר חכם נוסף, המופעל בחום. הקירור מתחיל בשינוי גבישי קירור אלסטוקלורי נשען על הקשר בין מאמץ מכני, שינוי פאזה וטמפרטורה בחומרים מסוימים. כאשר מותחים סגסוגת זוכרת־ צורה סופר־אלסטית, המבנה הגבישי שלה עובר טרנספורמציה. בתהליך נפלט חום. אם מסלקים את החום הזה ולאחר מכן משחררים את המאמץ, מתרחשת הטרנספורמציה ההפוכה והחומר קולט חום מסביבתו - כלומר מתקרר.

חוקרים מגרמניה ומיפן הדגימו מערכת אלסטוקלורית שבה יריעה זוכרת־צורה ממירה חום לתנועה ומפעילה יריעה שנייה שמייצרת קור. העיקרון עשוי לפתוח דרך לניצול חום שיורי באלקטרוניקה - אך בין אב־הטיפוס הזעיר לקירור מעבדים מפרידים עדיין פערי הספק, טמפרטורה ואינטגרציה. מערכת קירור רגילה, החום הוא ב המטען שמבקשים לפנות. באב־טיפוס ) KIT שנבנה במכון הטכנולוגי של קרלסרוהה ( הוא מקבל תפקיד נוסף: מקור האנרגיה שמניע את פעולת הקירור עצמה. שתי יריעות מתכת דקות, שתיהן ממשפחת הסגסוגות זוכרות־ הצורה, מעבירות ביניהן כוח וחום. האחת מתכווצת כאשר מחממים אותה; השנייה נמתחת, משנה את המבנה הגבישי שלה, ולאחר השחרור מתקררת. התוצאה היא מערכת שממירה אנרגיה תרמית לתנועה מכנית, וממנה לקור מדיד. זהו רעיון מפתה במיוחד בתקופה שבה צפיפות ההספק עולה והחום מגביל מעבדים, רכיבי הספק, מערכות אופטיות ואלקטרוניקה לרכב. החוקרים אף מצביעים על האפשרות להשתמש בעתיד בחום שיורי ממחשב או ממערכת הנעה

New-Tech Magazine l 54