Китайські вчені навчилися охолоджувати системи ШІ за 20 секунд без фреону

На даний момент Китай виробляє приблизно вдвічі більше електроенергії, ніж США. Це дозволяє йому сподіватися на лідерство в гонці за штучним інтелектом. Значна частина цієї енергії йде на охолодження дата-центрів. Поки цього ресурсу вистачає, але в віддаленій перспективі охолодження може стати проблемою. Врятування може прийти від нових технологій — наприклад, у вигляді цікавої розробки «шокового заморожування» для ЦОД.

Джерело зображення: ІІ-генерація ChatGPT 5.2/3DNews

Китайські вчені з Інституту металознавства Китайської академії наук відкрили новий механізм охолодження, названий барокалоричним ефектом при розчиненні (dissolution barocaloric effect). Він виявлений у водному розчині тіоціанату амонію (NH₄SCN): під високим тиском сіль осаджується (випадає в осад), виділяючи тепло, а при різкому скиданні тиску швидко знову розчиняється, поглинаючи величезну кількість тепла з навколишньої рідини.

Цей процес обертово повторюється в чотирьохетапному циклі: нагрів під тиском, відведення тепла, охолодження при скиданні тиску та подача холодної рідини до об'єкта охолодження. На відміну від традиційних твердотільних барокалоричних матеріалів, рідинна система забезпечує набагато швидший і потужніший відвід тепла без використання шкідливих фторуглецевих холодоагентів, що робить її екологічно чистою альтернативою класичним компресорним холодильникам.

У лабораторних експериментах при кімнатній температурі насичений розчин тіоціанату амонію охолоджувався майже на 30 °C всього за 20 секунд після скидання тиску, досягаючи негативних температур з утворенням інею. Перепад температур може бути значно більшим, що було продемонстровано в експерименті з охолодженням більш ніж на 50 °C. Один цикл системи охолодження в лабораторних умовах поглинає до 67 Дж тепла на грам робочої рідини, а теоретична енергетична ефективність становить 77 % (приближається до 80 %), що значно перевищує типові 50 % у побутових компресорних холодильниках.

Джерело зображення: Institute of Metal Research

Хоча запропонована технологія поки що знаходиться на стадії лабораторних досліджень, її висока ефективність, швидкість і екологічність відкривають шлях до масштабованих систем охолодження без фреону, здатних радикально знизити глобальні викиди від роботи холодильного сектора в промисловості. Подальші дослідження зосередяться на оптимізації тиску, довговічності розчину та інтеграції в реальні системи.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки