科學(xué)家提出制冷新方式 降低制冷技術(shù)的能耗

近日，中國科學(xué)院金屬研究所李昺團(tuán)隊(duì)提出一種基于塑性晶體的新制冷方式。塑性晶體可能是一種前景可觀的用于研發(fā)制冷新技術(shù)的材料，相關(guān)技術(shù)可以降低制冷技術(shù)的能耗和環(huán)境影響。相關(guān)論文3月28日刊登于《自然》。

大多數(shù)的傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)采用蒸汽壓縮制冷方式，其所采用的材料會對環(huán)境產(chǎn)生影響，這引起了人們越來越大的擔(dān)憂。而且，據(jù)估計(jì)，現(xiàn)行的制冷技術(shù)約消耗全球25%~30%的電力，因此迫切需要全新的制冷技術(shù)。

目前，一種富有潛力的替代方案是采用能響應(yīng)外部刺激(如壓力)而產(chǎn)生溫度變化的固態(tài)材料。但是，已有的固態(tài)材料一直存在能量變化小的缺陷，這限制了其應(yīng)用潛力。

李昺及同事展示了多種塑性晶體在壓力驅(qū)動下大幅度的熱量變化。其中一種被測材料名為新戊二醇，其產(chǎn)生的能量變化約為389焦每千克開。這種顯著效果要?dú)w因于塑性晶體的分子結(jié)構(gòu)：塑性晶體高度無序，即晶格排列不規(guī)則。相對較小的壓力便能誘導(dǎo)這些結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生大幅度的能量變化。

不過，研究人員指出，這些材料還需要經(jīng)過進(jìn)一步的優(yōu)化以提高效率，但是它們或提供了一種探索下一代固態(tài)制冷技術(shù)的新途徑。