面对全球气候变暖的压力,我国科学家开始寻找更环保的制冷方法。在这个背景下,中国科学院金属研究所的李昺研究员带领团队,在固体材料领域做了一项重要的研究。他们把硫氰酸铵溶液加压和卸压的过程加以利用,发现了一种新的物理现象,叫做“溶解压卡效应”。这项研究可以在20秒内给溶液降温近30摄氏度,这比现有的固态相变材料还要厉害。 目前的制冷技术主要靠压缩气体来实现,这种方式消耗了我国近20%的电力,同时还排放了约7.8%的有机气体。这些数字告诉我们,这种方法既不环保也费钱。科学家们一直在努力寻找替代品,但固态材料有导热慢、界面热阻大等问题。现在有了“溶解压卡效应”,情况就不同了。它把制冷工质和换热介质合二为一,解决了以往难以兼顾低碳排放、大制冷量和高换热效率的问题。 根据这个原理,李昺团队设计了一个循环系统。这个系统分为加压升温、环境散热、卸压降温还有冷量输送这四步。实验显示,每克溶液每次循环可以吸收67焦耳的热量,理论效率达到77%。这个效率已经很高了,表明这项技术有很大的工程化应用潜力。 李昺团队表示,这项发现不仅揭示了新的热力学机制,还为构建新型制冷系统提供了新思路。它有望在数据中心、工业冷却还有冷链运输等领域大显身手,帮助我们实现碳中和目标。“溶解压卡效应”的发现标志着我国在绿色制冷研究方面取得了重大突破。 这个成果丰富了相变制冷理论体系,也回应了全球可持续发展的需求。未来随着材料优化和工程开发的深入,这项来自中国的技术可能会给世界制冷行业带来一场绿色革命。