中美科学家研获新型柔性制冷方法“扭热冰箱”

    近日，《Science》（科学）报道了南开大学与美国得克萨斯大学达拉斯分校的一支国际联合研究团队研获的一种柔性制冷新策略——“扭热制冷”。

    研究发现，改变纤维内部的拈度可以实现降温。由于制冷效率更高、体积更小、环境友好且适用于天然橡胶、钓鱼线以及镍钛合金等多种普通材料，基于这种方法制成的“扭热冰箱”也变得前景可期。

    这项发现来自于南开大学药物化学生物学国家重点实验室、药学院、功能高分子教育部重点实验室刘遵峰教授团队与美国得克萨斯大学达拉斯分校教授雷•鲍曼(Ray H.Baughman)团队的合作研究。

    “初步实验证实，‘扭热制冷’技术的卡诺效率可以达到67%。这意味着，通过使用橡胶、钓鱼线等普通材料进行制冷，有望获得更高卡诺效率，从而节省更多电能，降低制冷成本。”刘遵峰说。

    研究人员利用橡胶、钓鱼线、纺织线以及强度更大、传热更快的镍钛形状记忆合金测试“扭热制冷”，发现可以实现更小体积、更大强度、更高效率的制冷效果。他们还制作了一个基于“扭热制冷”技术的冰箱模型，使用三根镍钛合金丝作为制冷材料，可以使流动的水获得7.7摄氏度的降温。

    “这些初步的发现距离‘扭热冰箱’的商业化依然有很长的路要走，也存在很多机遇与挑战”，雷•鲍曼说，“这些挑战包括：开发新型的器件与材料以提高循环使用寿命，合理利用输入功以提高效率。潜在的机遇包括：除使用商业化的现有材料，进一步优化‘扭热制冷’材料，获得最佳的性能”。

    刘遵峰认为，该研究发现的这种新型制冷技术，为制冷领域扩充了一个新的板块，将为降低制冷领域能源损耗提供一种新的途径。