Исследователи Технологического института Карлсруэ (KIT) и Университета Цукубы построили прототип твердотельной системы охлаждения, которой не нужно электричество: она приводится в движение бросовым теплом. Работа опубликована 28 августа 2026 года в журнале Nature Energy (DOI 10.1038/s41560-026-02122-6). Среди возможных применений авторы прямо называют охлаждение процессоров их собственным теплом.
Две плёнки вместо компрессора
Установка построена на двух сверхтонких плёнках из никелида титана — сплава с памятью формы. Первая плёнка играет роль привода: при нагреве она сжимается, преобразуя тепловую энергию в механическую работу. Это движение передаётся второй плёнке, которая работает как эластокалорический хладагент: циклическое нагружение и разгрузка вызывают обратимую перестройку кристаллической решётки, и материал попеременно нагревается и охлаждается.
«Мы объединяем две взаимодополняющие функции сплавов с памятью формы: одна плёнка превращает тепло в механическую работу, а другая эту работу — в холод», — пояснил руководитель исследовательской группы ZEco Thermal Lab Цзинъюань Сюй. Первый автор статьи — аспирант KIT И-Тин Сяо.
Показатели прототипа
- перепад температуры на уровне плёнки-хладагента — до 12,9 K
- перепад на уровне устройства при температуре привода 86 °C — около 4 K
- перепад на уровне устройства от внешнего источника тепла 130 °C — 2,2 K
- электропитание для работы контура не требуется
Почему это интересно для дата-центров
Классические компрессионные машины расходуют электроэнергию и работают на хладагентах с высоким потенциалом глобального потепления. Эластокалорический цикл обходится твёрдым телом вместо газа и, в предложенной схеме, вообще не требует электропривода: источником энергии служит низкопотенциальное тепло, которого в машинном зале в избытке. Теоретически контур может питаться теплом самих чипов, снимая часть нагрузки с системы охлаждения.
Пока речь идёт о лабораторном прототипе: полученные перепады температур измеряются единицами кельвинов и недостаточны для промышленного теплоотвода. Авторы заявляют, что принцип работает не только на бумаге, и следующим этапом называют масштабирование и оптимизацию характеристик установки. До применения в ЦОД технологии предстоит пройти путь от единиц ватт до киловаттных мощностей.
Источник: KIT.edu