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。
中化新网讯8月11-17日,“天正设计杯”第二十届全国大学生化工设计竞赛全国总决赛在宁夏大学举办,来自浙江大学、华东理工大学、南京工业大学的3支队伍分获冠、亚、季军。本届竞赛以“为某大型化工企业设.....
8月13日,诚恒微电子CH37系列边端侧AISoC产品发布会在江苏无锡召开。本次发布会汇聚了政府领导、行业专家等,共同见证CH37系列边端侧人工智能系统级芯片(AISoC)的正式亮相。芯片是人工...
在日前举行的2025年度国家科学技术奖励大会上,中国石油大学(华东)戴彩丽教授团队主持完成的“耐温抗盐冻胶分散体系控水增油关键技术与应用”项目荣获国家技术发明奖二等奖。该成果在耐温抗盐冻胶关键材料...
近日,中国石化胜利石油工程公司黄河钻井总公司40569钻井队施工的梁217—斜75井,仅用3.83天完成3543米完钻井深,再次刷新中国石化3500至4000米井深钻井周期最短纪录。 这一突破...
近日,由中国石化北京化工研究院牵头,中科炼化、镇海炼化和催化剂公司共同完成的“适用于Spherizone工艺BSQ系列催化剂的开发及应用”项目,通过中国石化集团公司科技数智化部组织的鉴定。
近日,新疆天智辰业化工有限公司研发的“一种去除脱硫废水硬度的装置”获国家实用新型专利授权,可用于破解煤化工脱硫废水硬度高、易结垢等共性生产难题。