德國研究團隊 Hannover Messe 展示 3D 打印彈性熱合金金屬線 無氣體可持續冷卻技術

德國研究人員在漢諾威工業展(Hannover Messe)展示可持續氣候控制技術,由薩爾大學(Saarland University)及薩爾布呂肯機電與自動化技術中心(ZeMA)團隊開發,基於彈性熱技術(elastocaloric technology)。系統透過拉伸及釋放特殊「形狀記憶」金屬線產生熱或冷,不需使用有害化學氣體,相較傳統冷氣及暖氣,提供更環保簡潔的溫度控制方案。

鎳鈦合金(nickel-titanium alloy)是核心材料,利用其獨特物理特性,在全球冷卻需求因氣候變化激增之際,提供高效電動替代方案。此技術獲歐盟委員會及世界經濟論壇認可為頂尖新興創新,能減少有害排放並提升能源效率,推動碳中和溫度控制。

從簡單金屬線到3D列印結構

这项技術已從基本金屬線演進至複雜3D列印形狀,最大化表面積以強化冷卻效能。研究團隊測試多種設計,確保金屬發揮最佳性能,開發出精細「醒目」金屬立方體,優化能量效率。這些結構看似裝飾藝術品,實則工程化幾何形狀,提升系統內熱傳遞。工程師可透過拉伸金屬釋放熱能,並吸收冷卻,高效「泵送」熱能離開冷卻腔室。
鎳鈦合金為形狀記憶合金,在受力時釋放熱(放熱),釋力時吸收熱(吸熱),模擬機械心跳作用如熱泵,無需複雜機械。

金屬拉伸時電阻變化,讓系統自動感測位置及狀態,毋須額外感測器。下一代裝置採用多孔金屬結構,大幅增加表面積,讓冷卻介質(如空氣或水)直接穿流,實現更快更有效的熱能傳遞。
為應用於家居及商店,團隊強化耐用性,目標壽命逾百萬循環,經實驗驗證能承受日常拉伸擠壓。同時注重可維護性,設計模組化部件,便於快速更換,確保長期商業部署可靠。目前技術於漢諾威工業展(4月20日至24日,11館D41攤位)展出。

(展位資訊)

本文由 The Base Principle 編譯自以下英文報道,內容經翻譯及整理,事實與數據以原文為準。
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