近日,中国科学院金属研究所李昺研究员团队与合作者在研究中发现“溶解压卡效应”,为下一代绿色制冷技术开辟了全新路径。相关研究成果于1月22日在国际学术期刊《自然》上发表。
为应对气候变化与节能减排需求,研究人员近年来着力开发固态相变制冷材料,这类材料通过压力或磁场变化实现吸放热,避免了气体工质的排放问题。然而,固态材料固有的导热慢、界面热阻大等缺陷,严重制约了其在实际大功率场景中的应用。
该研究团队在实验中发现,硫氰酸铵溶液在压力变化下表现出惊人的热效应:加压时盐析出并放热,卸压后盐迅速溶解并强力吸热,室温下溶液温度可在20秒内骤降近30摄氏度,在高温环境下降温幅度更高,远超已知固态相变制冷材料性能。这一现象被命名为“溶解压卡效应”。
科研人员介绍,“压卡效应”是指某些固体材料在外界压力改变时,内部结构就会发生相变,从而产生吸热或放热的现象。通过循环吸热放热就可以实现制冷效果。而“溶解压卡效应”是将压卡效应拓展至溶解热的情形,利用溶液本身流动性实现高效传热,同时通过溶解或析出过程提供巨大冷量,且水溶液不涉及碳排放,从而打破了长期以来困扰制冷材料领域的“低碳-大冷量-高换热”不可能三角关系。
基于此效应,团队设计出一套高效的四步循环系统:加压升温、向环境散热、卸压降温、输送冷量,单次循环即可实现每克溶液吸收67焦耳热量,理论效率高达77%,展现出优异的工程应用潜力。
科研人员表示,这项研究提供了一种全新的制冷原理,未来有望在工业冷却系统、数据中心散热、特种制冷设备等领域得到应用。
10月10日,“建行杯”中国国际大学生创新大赛(2026)陕西赛区冠军争夺赛暨颁奖仪式在西安举行。经过激烈比拼,西安交通大学、西北工业大学、西安石油大学、陕西能源职业技术学院代表队摘得各赛道桂冠,...
中化新网讯10月10日,从江苏泛华化学科技有限公司(简称:泛华化学)获悉,其旗下子公司镇江泛华检测科技有限公司(简称:泛华检测)近日收到了由北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司颁发的能力验证结....
中化新网讯10月10日,从筑梦九州科技有限公司传来喜讯,由该公司技术团队研发的《一种利用太赫兹波预处理促进烧结产品致密化的方法及装置》,近日正式获得国家知识产权局发明专利授权(专利号:ZL2024.....
AI+MOM重构精细化工与新材料制造逻辑聚焦精细化工与新材料数字工厂,以AI+MOM打通配方、批次、质量、合规全链路 精细化工与新材料是国家高端制造的基础性、战略性产业,湿电子化学品、电子特气、.....
日前,江汉油田盐间页岩油试验井王4斜9-5井顺利完成耐高盐压裂液高压充填压裂施工,标志着江汉油田耐高盐压裂液在盐间页岩油储层的现场试验取得重要技术突破。
科技成果从实验室走向产业化,中试是必经之路。然而,投入大、风险高、周期长,成为横亘在产业化面前的“技术天堑”。在近日公示的第二批工信部重点培育中试平台名单中,中国石化催化剂有限公司建设运营的催化剂...