Nghiên cứu tiết lộ thiệt hại ẩn do nhiệt
Nhiệt ảnh hưởng không chỉ sức khỏe của chúng ta mà còn làm cho hiệu suất và vòng đời của các hệ thống và thiết bị trở nên giảm sút. Tuy nhiên, rất khó để đo lường những hệ quả ấy một cách chính xác.
TS. Jude Osara, trợ lý giáo sư Khoa Công nghệ kỹ thuật, ĐH Twente Hà Lan đã phát triển một khung khoa học mới để định lượng tác động của nhiệt. Phát hiện mới của anh đã được nêu chi tiết trong bài báo “Cool it! On Energy Dissipation, Heat Generation and Thermal Degradation: The Microstructurothermal Entropy and Its Application to Real-World Systems” và được xuất bản trên tạp chí Applied Mechanics.
Theo Liên hợp quốc, việc tiêu thụ điện để làm mát sẽ có thể tăng gấp đôi vào năm 2040. Việc hiểu về vai trò của nhiệt do đó cần thiết cho những thiết kế tốt hơn, các chiến lược làm mát và việc sử dụng các hệ thống tốt hơn. Để đạt được mục tiêu này, TS. Osara đã giới thiệu khái niệm sự phân ra của vi cấu trúc nhiệt (MST), sự tổn hại do nhiệt tới cadc vi cấu trúc của vật liệu và hệ thống.
“Tính toán của tôi cho thấy nhiệt không chỉ là một sản phẩm phụ mà còn là một cơ chế hoạt động làm giảm hiệu suất và gia tốc sự xuống cấp”, TS. Osara nói. “Các vận động viên xe đạp xuất sắc thường tập luyện tại mức nhiệt độ là 32°C sẽ có tải trọng tim mạch cao hơn 27% so với khi tập ở mức nhiệt độ 23°C. Trong các loại pin lithium, gần 40% năng lực lưu trữ bị mất mát cũng làm xuống cấp vi cấu trúc nhiệt”.
Khung tính toán này đã được áp dụng vào vô số hệ thống, từ sinh lý người đến pin, ổ trục đến dầu mỡ bôi trơn thiết bị. Kết quả này có tầm quan trọng đối với các nhà khoa học, kỹ sư và bác sĩ, đưa cơ chế nhiệt vào phân tích, thiết kế và bảo trì, bảo dưỡng các hệ thống và chăm sóc sức khỏe con người…
Anh Vũ dịch từ ĐH Twente
Nguồn: https://www.utwente.nl/en/news/2025/9/575220/ut-research-reveals-hidden-damage-caused-by-heata
