海南制冷材料

         盡管冰箱和空調(diào)很有用，但它們用作制冷劑的氣體會泄漏到大氣中，成為氣候變化的主要因素?，F(xiàn)在，哈佛大學(xué)的工程師們在美國化學(xué)學(xué)會的秋季會議上報告了一種有朝一日可取代現(xiàn)有“空調(diào)”的原型設(shè)備。研究人員展示了一種新的冷卻設(shè)備原型，它使用一種固態(tài)材料作為制冷劑。

         像冰箱和空調(diào)這樣的設(shè)備從材料的相變循環(huán)中獲得其冷卻能力。在氣態(tài)形式下，制冷劑通常是一種氫氟碳化物（HFC），將從其周圍吸收熱量，從而冷卻一個房間或冰箱內(nèi)部。然后，這種氣體進(jìn)入壓縮機(jī)，將其壓縮，變成液體，并釋放出儲存的熱量，排放到外面。隨著壓力的降低，液體被允許膨脹成氣體，再次開始循環(huán)。這就是所謂的壓卡效應(yīng)。

        現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)中使用的制冷劑造成的溫室效應(yīng)比二氧化碳強(qiáng)數(shù)千倍，并且在處理或處置時可能會意外泄漏。傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)，通過使制冷劑在氣體或液體之間循環(huán)來工作。盡管這個循環(huán)是有效的，但對氣候變化的擔(dān)憂和對氫氟烴制冷劑更嚴(yán)格的監(jiān)管正在促使人們尋找對環(huán)境更負(fù)責(zé)任的制冷劑。

        仍然可以進(jìn)行壓卡效應(yīng)的固體制冷劑可以幫助解決這個問題。這項(xiàng)新研究從一個被稱為金屬鹵化物鈣鈦礦的類別中發(fā)現(xiàn)了一種有希望的材料，這種材料作為新一代的太陽能電池材料已經(jīng)很出色。在這種情況下，這種材料可用于冷卻，其方式與那些在液態(tài)和氣態(tài)之間切換的材料基本相同，只是它在這兩個形態(tài)下都是固體。

        這些固體制冷劑材料的秘密在于其原子結(jié)構(gòu)。通常情況下，它們是由長長的柔性分子鏈組成的，是無序的，有點(diǎn)軟綿綿的，但在壓力下，它們會變硬，變成更有序的狀態(tài)，在這個過程中釋放熱量。釋放壓力，它們可以再次從周圍環(huán)境中吸收熱量。雖然這兩種形態(tài)都是固體，但該團(tuán)隊將這種過渡比作部分融化的蠟。

        固體制冷劑與水或油等惰性液體一起被裝入一個金屬管。一個液壓活塞對液體施加壓力，這反過來又將其傳遞給制冷劑。液體也有助于將熱量從系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移出去。