Учёные Германии и Японии разработали охлаждение без электричества, способное охлаждать дата-центры
Учёные из Технологического института Карлсруэ (KIT, Германия) и Университета Цукубы (Япония) разработали твердотельную систему охлаждения, не требующую электрического питания. Работа опубликована в журнале Nature Energy в пятницу, 28 августа 2026 года.
В основе технологии, эластокалорическое охлаждение: эффект, при котором сплавы с памятью формы меняют температуру при механической нагрузке и разгрузке в ходе фазового перехода. Команда собрала миниатюрную систему из сверхтонких никель-титановых фольг с двумя разными функциями: одна фольга сжимается под действием тепла, вырабатывая механическую энергию, вторая, нагружается и разгружается этой энергией, создавая эффект охлаждения. Таким образом весь цикл приводится в движение теплом, а не электричеством.
В лабораторных испытаниях прототип показал перепад температуры 12,9 К на уровне самой охлаждающей фольги и 4,0 К на уровне устройства в целом. В отдельном тесте, где к системе подводили внешний источник тепла с температурой 130°C (266°F), устройство удерживало перепад температуры 2,2 К. Источник не поясняет, какой из двух результатов считать основным, это два отдельных зафиксированных режима испытаний.
Ведущий исследователь Йи-Тин Сяо так описал ключевой момент проекта: «Решающим моментом стало то, что мы впервые увидели измеримое охлаждение, создаваемое системой, работающей от тепла». По данным издания, охлаждение и отопление в сумме дают более 40% глобальных выбросов углекислого газа, связанных с энергетикой, и на этом фоне в материале подчёркивается потенциал технологии там, где есть избыточное тепло, включая дата-центры. При этом источник не сообщает о каком-либо конкретном тестировании или партнёрстве с операторами дата-центров, речь идёт о принципиальной применимости, а не о готовом решении.
Дальше команда планирует построить более крупные экспериментальные установки, чтобы оптимизировать производительность, а в перспективе, компактные системы, использующие отходящее тепло для охлаждения. Сроков создания таких установок источник не называет, как не называет и стоимость, размеры или масштаб производства текущего прототипа.
Ключевые факты
- KIT (Германия) и Университет Цукубы (Япония) создали твердотельную систему охлаждения на эластокалорическом эффекте, без электрического привода, работу опубликовал Nature Energy 28 августа 2026 года
- Система собрана из никель-титановых фольг с памятью формы: одна вырабатывает механическую энергию из тепла, вторая на этой энергии создаёт охлаждение
- В лаборатории зафиксирован перепад температуры 12,9 К (на уровне фольги) и 4,0 К (на уровне устройства); при внешнем источнике тепла 130°C, отдельно зафиксированный перепад 2,2 К
- Довод в пользу технологии: охлаждение и отопление дают более 40% глобальных энергетических выбросов CO2; о конкретном тестировании в дата-центрах источник не сообщает
- Дальше команда планирует более крупные экспериментальные установки и, в перспективе, компактные системы на отходящем тепле; сроков, стоимости и масштаба производства источник не называет
Почему это важно
Охлаждение и отопление вместе дают более 40% глобальных выбросов CO2, связанных с энергетикой, это одна из крупнейших статей энергопотребления в принципе, и дата-центры с их постоянно растущей тепловой нагрузкой от ИИ-вычислений входят в число самых заметных потребителей охлаждения. Технология, которая создаёт холод не из электричества, а из уже имеющегося тепла (в том числе отходящего), в теории меняет саму экономику охлаждения: вместо того чтобы тратить электроэнергию на кондиционирование, систему можно было бы запитывать теплом, которое иначе просто выбрасывается.
Кому это важно
В первую очередь, операторам дата-центров и разработчикам систем охлаждения для высоконагруженных вычислений, где тепловыделение и счета за электричество на кондиционирование растут вместе с ростом ИИ-нагрузок. Также это интересно инженерам и исследователям в области термоэлектрики и материаловедения сплавов с памятью формы, для которых эластокалорическое охлаждение, развивающееся направление за пределами классических хладагентов и компрессоров.
Как это применить
Пока применять нечего: это лабораторный прототип с опубликованными числами (перепад температуры в единицы-десятки кельвинов), а не готовое к внедрению устройство. Источник не приводит ни стоимости, ни размеров, ни масштаба производства, ни сроков перехода к следующему этапу. Ближайший практический шаг, который называет сама команда, сборка более крупных экспериментальных установок для оптимизации характеристик, а уже за этим, компактные системы на отходящем тепле для реальных задач охлаждения.
Можно ли доверять
Результаты прошли рецензирование и опубликованы в Nature Energy, это авторитетный журнал в своей области, что повышает доверие к самим измерениям. При этом материал пересказан через дайджест The Register, без независимого воспроизведения результатов сторонними лабораториями и без указания номера выпуска или DOI статьи в источнике. Датацентровая рамка (в том числе в заголовке оригинала), это интерпретация потенциала технологии на фоне общей статистики по выбросам, а не заявление о тестировании или партнёрстве с конкретными дата-центрами.
Риски и подводные камни
Показанные перепады температуры, единицы кельвинов на лабораторном образце, и источник не поясняет, какой из двух зафиксированных режимов (12,9/4,0 К или 2,2 К при внешнем нагреве 130°C) ближе к реалистичному сценарию применения. Нет данных о стоимости, габаритах, надёжности при многократных циклах нагрузки-разгрузки и о том, как технология масштабируется с лабораторного образца до промышленной установки, охлаждающей реальное серверное оборудование. Между текущим прототипом и практическим применением в дата-центрах, как признаёт и сама команда, лежит как минимум этап более крупных экспериментальных установок, конкретных сроков для этого не названо.
«Решающим моментом стало то, что мы впервые увидели измеримое охлаждение, создаваемое системой, работающей от тепла.»
— Йи-Тин Сяо, ведущий исследователь