中国科学院金属研究所研发“溶解压卡效应”

中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心磁性与热功能材料研究部联手团队,把突破“不可能三角”的难题化解掉了。他们在1月22日发表的论文中,把全新的“溶解压卡效应”展现给了世人。这项技术把制冷工质和换热介质合二为一,不再像传统固态材料那样受限于导热慢的瓶颈。研究人员设计了一套四步循环系统:先加压升温向环境散热,接着卸压降温输送冷量。实验显示,每克溶液一次循环就能吸收67焦耳热量,理论制冷效率高达77%,这可是远远甩开了传统固态材料的极限。 以前大家搞制冷,老想着靠压缩气体来吸热散热,这虽然撑起来了现代生活和工业发展的半边天,可它高能耗、高碳排放的毛病也越来越明显。全球都在喊着节能减排,怎么才能开发出那种既环保又高效的新型制冷技术?这就成了科研界和产业界心里的疙瘩。固态相变材料因为不用气体工质且对环境友好而受到了关注,毕竟它靠压力或磁场变化就能完成热量交换。但问题是这材料在大场面下表现不行,毕竟热量传递太慢、界面阻力太大。 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心的这个团队通过大量实验和理论分析给出了答案。“溶解压卡效应”利用压力来调控溶解和析出过程中的热力学变化,实现了冷量的快速传递。他们的方法把制冷和换热这两个过程整合到了一起。这就好比是把一大堆散热风扇拆掉了又重新设计了电路,直接让设备在大功率场景下也能稳定运行。 从技术影响的角度看,“溶解压卡效应”能让制冷行业转向低碳高效的方向。这一方面能帮着咱们实现“双碳”目标;另一方面也能满足航空航天、电子信息、医疗设备这些高端领域的需求。这个发现不光是个新发现,它更是多学科交叉创新的一个典型范例。它告诉我们科研工作者要学会跨领域看问题,不能总盯着老一套的路子走。 从气体压缩到固态相变再到现在的溶解压卡效应,制冷技术的每一步进步都是人类对自然规律的深入探索和巧妙利用。中国科学院金属研究所的这项成果不光解决了制冷领域的核心难题,还展现了我国科研人员面向国家重大需求、敢于闯“无人区”的担当精神。在绿色发展成为全球共识的今天,用科技创新来驱动产业升级,就是咱们实现高水平自立自强、共建人与自然和谐共生现代化的重要路径。