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炎热的夏天,冰箱和空调给人们带来了凉爽。但大量使用它们有可能造成全球变暖。而在一项1月2日发表于《科学》的研究中,科学家研发出一种新型晶体,可以让冰箱和空调在不使地球变暖的前提下为我们带来冰凉体验。
冰箱和空调利用挥发性液体的蒸发和冷凝循环来吸收热量,从而达到制冷效果。这些液体被称作“冷媒”或“制冷剂”,其中许多类型会助长温室效应,当它们泄漏时会导致全球变暖,比如最具代表性且为人们熟知的“氟利昂”。
为解决上述问题,澳大利亚迪肯大学的Jenny Pringle和同事使用塑晶制造了一种对气候友好的传统制冷剂替代品。在足够压力下,塑晶分子能够从方向随机的无序状态转变为整齐排列的网格。而当压力消失时,它们会再次变得无序。在这一过程中,晶体会吸收热量,从而有效冷却周围环境。
Pringle说,以前已经研究过这种基于压力的冷却剂,但大多数能够实现这种转变的材料只能在较温和的温度下进行,这限制了它们的冷却能力。相比之下,Pringle团队研发的这种晶体在-37℃至10℃的范围内具有吸热能力,而这正是家用冰箱和冰柜适合的温度范围。
然而,这种新的晶体还处于实验室阶段。Pringle说,这是因为它们所需的制冷压力非常高,是大气压的数百倍,相当于水下数千米的压力。
英国格拉斯哥大学的David Boldrin表示,该材料有可能使冷却行业完全脱碳,但所需的高压仍是一个难题。(徐锐)
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.adq8396
《中国科学报》 (2025-01-06 第2版 国际)