Deux équipes travaillant indépendamment l'une de l'autre ont démontré des conceptions de refroidissement électrocalorique qui peuvent changer les températures sous un champ électrique. Les deux groupes ont utilisé des condensateurs au tantalate de plomb et de scandium dans leurs systèmes, mais ils différaient légèrement dans la façon dont ils étaient utilisés. Le premier groupe, avec des membres de PARC aux États-Unis et de Murata Manufacturing Co., au Japon a montré que le refroidissement électrocalorique pouvait être effectué en utilisant uniquement des matériaux solides. Le deuxième groupe, avec des membres du Luxembourg Institute of Science and Technology et de Murata Manufacturing Co. au Japon, ont utilisé des fluides pour le transfert de chaleur. Les deux équipes ont publié des comptes rendus de leurs travaux et de leurs découvertes dans la revue Science .

Les systèmes de climatisation actuels refroidissent l'air intérieur en transférant la chaleur vers l'extérieur. Pour ce faire, ils utilisent des systèmes basés sur la compression et la détente alternées d'un fluide. Malheureusement, les fluides dans de tels systèmes s'infiltrent lentement et s'évaporent dans l'air, où ils s'évaporent sous forme de gaz à effet de serre, contribuant au réchauffement climatique. Les scientifiques recherchent donc une alternative, des moyens propres de transférer la chaleur. Une approche prometteuse implique l'utilisation de matériaux caloriques. Au lieu d'utiliser la compression et l'expansion des fluides, ils élèvent et abaissent l'entropie d'un matériau via son élasticité ou ses propriétés électriques ou magnétiques. Dans les deux nouveaux efforts, les chercheurs ont utilisé l'électricité pour transférer la chaleur en manipulant l'entropie de quels matériaux céramiques électrocaloriques.

La première équipe a utilisé des condensateurs céramiques multicouches en plomb scandium tantalite. Pour créer une unité de refroidissement, ils ont placé une rangée de condensateurs au-dessus d'une autre rangée du même type et les ont maintenus en place avec des rails en cuivre isolés. La rangée supérieure de condensateurs avait des dissipateurs thermiques en aluminium placés aux deux extrémités. Pour déplacer la chaleur, un actionneur a poussé la couche supérieure de condensateurs d'avant en arrière sur la couche inférieure. La deuxième équipe a utilisé une configuration presque identique, mais a poussé un fluide diélectrique dans les deux sens à travers les condensateurs au lieu de glisser une rangée sur l'autre. Les deux équipes affirment que bricoler leurs conceptions devrait conduire à des efficacités de pompe à chaleur égales ou supérieures à celles des systèmes actuellement utilisés.

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