Cette fibre de caoutchouc naturel a été enduite d'une peinture qui change de couleur lorsque la fibre change de température. Des chercheurs de l'Université du Texas à Dallas et leurs collègues en Chine ont récemment montré que lorsque la fibre de caoutchouc est tordue, ça chauffe (jaune sur la photo). Après avoir atteint la température ambiante, la fibre se refroidit au fur et à mesure qu'elle est détorsadée (brun foncé). Crédit :Université du Texas à Dallas
Une équipe internationale dirigée par des chercheurs de l'Université du Texas à Dallas et de l'Université de Nankai en Chine a découvert une nouvelle technologie de réfrigération basée sur la torsion et la détorsion des fibres.
Dans une recherche publiée dans le numéro du 11 octobre de la revue Science , ils ont démontré une réfrigération à base de torsion utilisant des matériaux aussi divers que le caoutchouc naturel, ligne de pêche ordinaire et fil de nickel-titane.
« Notre groupe a démontré ce que nous appelons le « refroidissement twistocalorique » en modifiant la torsion des fibres. Nous appelons les refroidisseurs qui utilisent des changements de torsion pour la réfrigération » '", a déclaré le Dr Ray Baughman, directeur du Alan G. MacDiarmid NanoTech Institute à l'UT Dallas. Baughman est un auteur correspondant de l'étude, avec le Dr Zunfeng Liu, professeur au State Key Lab de biologie chimique médicinale du Collège de pharmacie de l'Université Nankai de Tianjin.
La quête des nouvelles technologies
Selon l'Institut international du froid, la réfrigération et la climatisation consomment environ 20 % de l'énergie électrique mondiale. Les réfrigérateurs conventionnels libèrent également des gaz qui contribuent de manière significative au réchauffement climatique.
Alors que la consommation continue de croître, notamment en raison des besoins croissants des pays en développement, les chercheurs étudient des technologies de refroidissement alternatives pour augmenter l'efficacité de la réfrigération, réduire les coûts et réduire la taille.
Le dispositif de refroidissement de l'eau en écoulement par libération par torsion de fils de nickel-titane ou de fibres de caoutchouc. Crédit :Université du Texas à Dallas
L'étirement d'un élastique chauffe le caoutchouc, et relâcher l'étirement le refroidit :c'est ce qu'on appelle le refroidissement élastocalorique. D'autres substances solides pour le refroidissement comprennent les matériaux électrocaloriques et magnétocaloriques, qui se refroidissent via des changements de champs électriques et magnétiques, respectivement.
"Ce comportement élastocalorique du caoutchouc naturel est connu depuis le début des années 1800. Mais pour obtenir un refroidissement élevé d'un élastique, vous devez relâcher un très grand étirement, " dit Baughman. " Avec le refroidissement twistocalorique, nous avons découvert que tout ce que vous avez à faire est de relâcher twist."
