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中国科学家突破传统制冷局限 首次发现溶解压卡效应助力高效制冷

   时间:2026-01-22 13:06:52 来源:互联网编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

制冷技术作为现代社会的关键基础技术,在推动经济社会发展中扮演着重要角色。当前广泛应用的传统气体压缩制冷技术,尽管贡献卓著,却面临能耗过高和碳排放量大的双重挑战。随着全球对节能减排需求的日益迫切,科研人员正加速探索新型制冷解决方案。

近年来,固态相变制冷材料成为研究热点。这类材料通过压力或磁场变化实现热量的吸收与释放,有效规避了气体工质排放带来的环境问题。然而,固态材料普遍存在导热性能差、界面热阻大等缺陷,限制了其在高功率制冷场景中的实际应用。

中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心的科研团队,在制冷技术领域取得突破性进展。他们发现了一种名为"溶解压卡效应"的新型制冷机制,通过压力调控物质的溶解与析出过程实现高效制冷。这一发现不仅突破了传统相变制冷的技术框架,更成功解决了低碳、大冷量与高换热效率难以兼顾的"不可能三角"难题。

该研究团队开发的四步循环系统实现了制冷效率的质的飞跃。系统通过"加压升温-环境散热-卸压降温-冷量输送"的循环过程,单次循环即可使每克溶液吸收67焦耳热量,理论效率达到77%。这种将制冷工质与换热介质合二为一的创新设计,显著提升了系统的整体性能。

相关研究成果以"Extreme barocaloric effect at dissolution"为题,发表于国际顶级学术期刊《自然》。这项突破为制冷技术领域开辟了全新方向,其高效、环保的特性展现出广阔的工程应用前景,特别是在需要大冷量且对碳排放有严格限制的特殊场景中具有重要价值。

 
 
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