Экспериментальные замеры новых материалов для более эффективных холодильников, кондиционеров и тепловых насосов поставили в тупик исследователей Адама Славни и Джинёна Со. Показатели образцов, которые команда испытывала, должны были совпадать, но на деле различались. «Почему эти вещи разные? Что мы изменили?» — вспоминает Славни в беседе с TechCrunch. По его словам, первая догадка появилась примерно через три месяца, а окончательное подтверждение — лишь спустя год или два.
Полученные доказательства легли в основу стартапа Pascal, где Славни занимает пост соучредителя и генерального директора, а Со — соучредителя и технического директора. Как компания эксклюзивно сообщила TechCrunch, она привлекла 8,5 млн долларов в рамках дополнительного раунда к посевным инвестициям. Раунд совместно возглавили Sazze Partners и LB Investment, а также участвовала KDB Silicon Valley.
Холодильник или тепловой насос на материале Pascal, по словам Славни, обещает быть примерно на 20% эффективнее существующих моделей — оба устройства используют одну и ту же базовую технологию. Стартап уже заключил контракт с международной компанией по производству напитков на пилотное испытание разработки. «Весь этот раунд сложился изначально потому, что мы получили клиентский контракт раньше, чем ожидали», — отметил Славни. Первый прототип Pascal планирует передать в начале следующего года, а в 2028-м рассчитывает выпустить партию более доработанных холодильников.
Учёные ищут более совершенные хладагенты почти столько же, сколько существуют сами холодильники. В последнее время они стараются найти соединения, которые не вредят атмосфере, однако такие вещества должны быть не менее эффективны, чем нынешние. «Мы 35–40 лет играем в whack-a-mole (игру «прихлопни крота») с хладагентами», — сказал Славни. Старые газообразные хладагенты вроде фреона разрушали озоновый слой, а новые, такие как R-134a, остаются крайне сильными парниковыми газами. «Это просто бесконечная беговая дорожка», — добавил он.
Внимание исследователей привлекли твёрдотельные хладагенты. Поскольку они находятся в твёрдом состоянии, они не могут улетучиться в атмосферу, что снимает климатические и озоновые риски современных хладагентов. Такие материалы обещают сделать холодильники и тепловые насосы эффективнее. Они работают схожим образом с традиционными: выделяют тепло при сжатии и поглощают его при снятии давления. До случайного открытия Славни с коллегами из Гарвардского университета изучал эти материалы. «Мы хотели провести измерения при высоком давлении, а прибор требовал использования газа. Мы применили газ, затем заменили его на другой и задумались: почему результаты разные?» — рассказал Славни.
После множества дополнительных опытов команда поняла, что нашла ещё один путь к твёрдотельной холодильной технике. Вместо сжатия твёрдого блока тепловые насосы Pascal закачивают газ — углекислый газ — в картридж с пористым материалом, похожим на губку, состав которого, по словам Славни, является собственным ноу-хау компании. Когда углекислый газ проникает в поры, его молекулы начинают ударяться о стенки и передают материалу энергию, нагревая его, после чего теплообменник отводит часть тепла. При обратном режиме материал забирает энергию у теплообменника и передаёт её молекулам углекислого газа. В холодильнике Pascal одновременно работают два картриджа: один забирает тепло из камеры и передаёт его углекислому газу, другой отводит тепло от газа в наружный воздух, а когда картриджи становятся слишком горячими или холодными, поток меняет направление.
«Материал очень прочный, — сказал Славни. — Мы прогнали его через 300 тысяч циклов. Это эквивалент примерно года работы». Вся система переносит тепло эффективнее других твёрдотельных хладагентов, поэтому Pascal не нуждается в высоком давлении, которое могут требовать альтернативные решения. «Мы делаем это с помощью обычных систем, — отметил Славни. — Значит, мы верим, что сможем сделать технологию дешёвой, а значит, и широко распространённой».