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寧夏冷庫:科學家提出制冷新方式

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近日,中國科學院金屬研究所李昺團隊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制冷新技術的材料,相關技術可以降低制冷技術的能耗和環境影響。相關論文3月28日刊登于《自然》。

大多數的傳統制冷系統采用蒸汽壓縮制冷方式,其所采用的材料會對環境產生影響,這引起了人們越來越大的擔憂。而且,據估計,現行的制冷技術約消耗全球25%~30%的電力,因此迫切需要全新的制冷技術。

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

李昺及同事展示了多種塑性晶體在壓力驅動下大幅度的熱量變化。其中一種被測材料名為新戊二醇,其產生的能量變化約為389焦每千克開。這種顯著效果要歸因于塑性晶體的分子結構:塑性晶體高度無序,即晶格排列不規則。相對較小的壓力便能誘導這些結構發生變化,從而產生大幅度的能量變化。

不過,研究人員指出,這些材料還需要經過進一步的優化以提高效率,但是它們或提供了一種探索下一代固態制冷技術的新途徑。


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