我國科研人員發(fā)現(xiàn)“溶解壓卡效應” 開辟綠色制冷新路徑
來源：經濟日報 時間：2026-01-22 14:46
近日，中國科學院金屬研究所李昺研究員團隊與合作者在研究中發(fā)現(xiàn)“溶解壓卡效應”，為下一代綠色制冷技術開辟了全新路徑。相關研究成果于1月22日在國際學術期刊《自然》上發(fā)表。
為應對氣候變化與節(jié)能減排需求，研究人員近年來著力開發(fā)固態(tài)相變制冷材料，這類材料通過壓力或磁場變化實現(xiàn)吸放熱，避免了氣體工質的排放問題。然而，固態(tài)材料固有的導熱慢、界面熱阻大等缺陷，嚴重制約了其在實際大功率場景中的應用。
該研究團隊在實驗中發(fā)現(xiàn)，硫氰酸銨溶液在壓力變化下表現(xiàn)出驚人的熱效應：加壓時鹽析出并放熱，卸壓后鹽迅速溶解并強力吸熱，室溫下溶液溫度可在20秒內驟降近30攝氏度，在高溫環(huán)境下降溫幅度更高，遠超已知固態(tài)相變制冷材料性能。這一現(xiàn)象被命名為“溶解壓卡效應”。
科研人員介紹，“壓卡效應”是指某些固體材料在外界壓力改變時，內部結構就會發(fā)生相變，從而產生吸熱或放熱的現(xiàn)象。通過循環(huán)吸熱放熱就可以實現(xiàn)制冷效果。而“溶解壓卡效應”是將壓卡效應拓展至溶解熱的情形，利用溶液本身流動性實現(xiàn)高效傳熱，同時通過溶解或析出過程提供巨大冷量，且水溶液不涉及碳排放，從而打破了長期以來困擾制冷材料領域的“低碳-大冷量-高換熱”不可能三角關系。
基于此效應，團隊設計出一套高效的四步循環(huán)系統(tǒng)：加壓升溫、向環(huán)境散熱、卸壓降溫、輸送冷量，單次循環(huán)即可實現(xiàn)每克溶液吸收67焦耳熱量，理論效率高達77%，展現(xiàn)出優(yōu)異的工程應用潛力。
科研人員表示，這項研究提供了一種全新的制冷原理，未來有望在工業(yè)冷卻系統(tǒng)、數(shù)據中心散熱、特種制冷設備等領域得到應用。（王瑩）
責任編輯：江蓬新
