@ 2015.03.25 , 14:00

忘掉制冷剂吧,未来的冰箱制冷剂是固态的

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通过加压和泄压能够达到冷却和升温的材料也许能带来最新的固态冰箱,比传统冰箱制冷效率更高也更加环保。

空调、冰箱和冷柜都需要消耗电能,美国家庭约有1/3的电力花在了这些电器上。一般来说普通制冷器通过泵压缩制冷气体,将其液化。这些液体随后在制冷器内部的管道中蔓延,带走热量。然而最高效的制冷剂恰恰是氟利昂化合物,因为其对臭氧具有强大的破坏力,15年前就在全球范围内禁止使用。氟利昂的替代品也根本好不到哪里去,是非常厉害的温室气体,比二氧化碳的温室作用还强1000多倍。

丹麦科技大学采用了弹性热(elastocaloric)材料整体回避了温室气体的问题,压缩和减压都会造成该种材料的温度变化。研究人员将研究发表在3月24日的《应用物理学期刊》在线版上。

受到挤压时材料的晶体结构发生变化,温度升高,将热量转移给周围。当压力小时候,晶体结构逆转,材料冷却下来,从周围吸收热量。

丹麦研究人员与按发现由某种超弹性合金制成的电线(48.9%镍和51.1%钛)在反复加压泄压的情况下温度变化非常大,表现出可重复性弹性热效应。

科学家说要经受住10年的期望使用寿命,弹性热材料必须经受得住1000万次的加压和泄压。目前还没有材料有这么好的耐用度,但是该丹麦研究团队说最近他们制造的掺入铜钴的镍钛薄膜已经显示出种种优势。该种配方已经经受起了一千多万次循环,依然具有很好的冷却效能,完全没有产生疲劳。

科学家说下一步就是制造出能够验证这种材料可行性的原型产品。

本文译自 IEEE Spectrum,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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