תחת החום הלוהט, טכנולוגיית Phase Change Material (PCM) מובילה מהפכה בתחום הקירור. על ידי השגת אחסון ושחרור אנרגיה באמצעות מעברי מצב פיזיים, היא מכונה לעתים קרובות "קפסולת זמן- של חלל לחום". אם לוקחים את חליפת הקירור החכמה של Zhejiang Qinghan Technology כדוגמה, ה-PCM המובנה-בסביבה-ידידותית יוזמת שינוי שלב ב-28 מעלות. ב-א35 מעלותסביבה, זה יכול להוריד את טמפרטורת הגוף הנתפסת על ידי5-8 מעלותלמשך עד 3 שעות. מסוגל לרכיבה על אופניים 500 פעמים, תוחלת החיים שלו עולה בהרבה על זה של חבילות קרח מסורתיות. הניסוי השתמש במצלמת הדמיה תרמית FLIR T540 (רזולוציית 640×480 פיקסלים,0.04 מעלותרגישות תרמית) בשילוב עם מערך צמד תרמי מסוג -K כדי ללכוד במדויק את תהליך שינוי הפאזה ב-0.1 מעלותרָמָה.
ברמה המיקרוסקופית, PCMs משיגים המרת אנרגיה באמצעות שחזור מבנה הגביש שלהם: בחימום, אנרגיה פוטנציאלית מולקולרית סופגת חום; כאשר מתקררים, מולקולות מתארגנות מחדש כדי לשחרר אנרגיה. התהליך כולו אינו כרוך בתגובות כימיות, מה שמבטיח בטיחות וידידותיות לסביבה. ניסויים בריצוף אספלט מראים כי א0.5%מינון מיקרוקפסולה יכול להאט את דעיכת הטמפרטורה של דגימת הבדיקה על ידי4.1 מעלותב א6 מעלותסְבִיבָה. עם תוספת של סיבי פחמן, ההתנגדות החשמלית יורדת ל-$1.2 \\times 10^{-3} \\Omega \\cdot \\text{cm}$, והיעילות התרמית עולה ב-27%.
יישומי-תרחיש מלאים כבר בעיצומם:
- מגזר לבישים:אפודי הקירור הנוזלי באולימפיאדת פריז, בשילוב עם APP בקרת טמפרטורה בשלוש-רמות, שמרו על טמפרטורת הגוף של ספורטאים ב37 מעלות ± מעלה אחת.
- מגזר הבנייה:קירות הכפר האולימפי המוטבעים ב-PCM שמרו על תנודות הטמפרטורה בתוך הבית±2 מעלות, בעוד קהילות בהאנגג'ואו אימצו ציפוי ונדיום דו חמצני, והפחיתו את צריכת האנרגיה של מיזוג האוויר על ידי38%.
- מגזר התעשייה:חבילות סוללות פוטו-וולטאיות משולבות עם PCM ייצבו את טמפרטורת הפעולה שלהן מתחת45 מעלות, ומפעל ב- Ningxia הפחית את צריכת אנרגיית ה-AC שלו ב-43%.
היזהרו ממפגעי בטיחות:כמה תרסיסי קירור בשוק מכילים גזים דליקים כמו פרופאן ובוטאן, שבהם ריכוזי גזים דליקים יכולים להגיע לגבולות פיצוץ בתוך30 שניות. לעומת זאת, טכנולוגיית PCM משיגה קירור בטוח באמצעות שינויי פאזה מתונים; במבחני פנים רכב, הוא הפחית בהצלחה את טמפרטורות ההגה מ85 מעלותעד35 מעלות. עם פריצות דרך בתחום PCM מבוססי פחמן-ביומסה, שיעור הקלקול בשרשרות קירור של פירות וירקות ירד משמעותית. יתרה מכך, בעקבות ההתאמה האזרחית של טכנולוגיית לוח הקרינה-דרגה-תעופה וחלל, מרחק הספרינט של ספורטאים בליגה הקטארית גדל ב-23%. טכנולוגיית PCM מייצרת פרדיגמה חדשה לאינטראקציה אנרגטית בין בני אדם, מכונות והסביבה, והופכת מבנים, ביגוד וכבישים למערכות בקרת טמפרטורה "נושמות".