新華社瀋陽1月22日電（記者王瑩）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現“溶解壓卡效應”，為下一代綠色製冷技術開闢了全新路徑。相關研究成果於1月22日在國際學術期刊《自然》上發表。

  為應對氣候變化與節能減排需求，研究人員近年來着力開發固態相變製冷材料，這類材料通過壓力或磁場變化實現吸放熱，避免了氣體工質的排放問題。然而，固態材料固有的導熱慢、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現，硫氰酸銨溶液在壓力變化下表現出驚人的熱效應：加壓時鹽析出並放熱，卸壓後鹽迅速溶解並強力吸熱，室溫下溶液溫度可在20秒內驟降近30攝氏度，在高溫環境下降溫幅度更高，遠超已知固態相變製冷材料性能。這一現象被命名為“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，內部結構就會發生相變，從而産生吸熱或放熱的現象。通過循環吸熱放熱就可以實現製冷效果。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製冷材料領域的“低碳-大冷量-高換熱”不可能三角關係。

  基於此效應，團隊設計出一套高效的四步循環系統：加壓升溫、向環境散熱、卸壓降溫、輸送冷量，單次循環即可實現每克溶液吸收67焦耳熱量，理論效率高達77%，展現出優異的工程應用潛力。

  科研人員&&，這項研究提供了一種全新的製冷原理，未來有望在工業冷卻系統、數據中心散熱、特種製冷設備等領域得到應用。