科技日?qǐng)?bào)記者 陸成寬

制冷材料領(lǐng)域迎來(lái)重要發(fā)現(xiàn)。來(lái)自中國(guó)科學(xué)院金屬研究所的科研人員，發(fā)現(xiàn)了一種名為六氟磷酸鉀的新型制冷材料。它能在從室溫到接近絕對(duì)零度的溫度區(qū)間實(shí)現(xiàn)制冷效果，是迄今唯一的全溫區(qū)固態(tài)相變制冷材料。相關(guān)研究成果20日在線(xiàn)發(fā)表于《自然·通訊》雜志。

當(dāng)前，冰箱和空調(diào)普遍采用氣體壓縮制冷技術(shù)，不僅能耗較高，還存在有害氣體排放的風(fēng)險(xiǎn)。為解決這一問(wèn)題，全球科研人員一直在尋找更好的替代方案，固態(tài)相變制冷技術(shù)便是備受關(guān)注的方向之一。這種技術(shù)借助磁場(chǎng)、電場(chǎng)或壓力等外部刺激，促使固體材料發(fā)生相變并吸收或釋放熱量，從而實(shí)現(xiàn)制冷。

“然而，此前發(fā)現(xiàn)的固態(tài)制冷材料都存在一個(gè)共同缺陷，只能在相變溫度附近很小的范圍內(nèi)發(fā)揮作用?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究員李昺說(shuō)，如果要實(shí)現(xiàn)大范圍溫度變化，必須將多種具有不同相變溫度的材料進(jìn)行復(fù)雜拼接，這極大限制了其實(shí)際應(yīng)用。

在這項(xiàng)研究中，科研人員在六氟磷酸鉀中首次觀測(cè)到“全溫區(qū)壓卡效應(yīng)”。實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)施加壓力，這種材料可以在室溫（約25℃）至液氮（-196℃）、液氫（-253℃）甚至液氦（-269℃）的寬溫區(qū)持續(xù)實(shí)現(xiàn)制冷。

“這種材料通過(guò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化實(shí)現(xiàn)吸熱放熱，是固態(tài)制冷劑，不涉及氣體排放?！崩顣m說(shuō)，這一發(fā)現(xiàn)為開(kāi)發(fā)新一代高效、環(huán)保的全固態(tài)制冷技術(shù)打開(kāi)了全新的大門(mén)，未來(lái)有望徹底革新冰箱等制冷設(shè)備的設(shè)計(jì)理念。

（中國(guó)科學(xué)院金屬研究所供圖）