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中國籍科學家領銜團隊研發出新型低碳電卡制冷係統
2020-10-16 20:22:58 來源: 新華網
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  新華社華盛頓10月15日電(記者譚晶晶)中國籍科學家領銜的科研團隊近期在美國《科學》雜志發表論文説,他們研發出一種基于“電卡效應”的新型高性能制冷係統,其使用的固態材料溫室氣體直接排放量為零,有望發展為低碳高效的下一代制冷技術。

  位于美國加利福尼亞州的帕洛阿爾托研究中心研究員王蘊達領銜團隊開展了這項技術研發。所謂電卡效應,是指特殊材料受熱後,其中的電子隨溫度梯度由高溫區往低溫區移動時産生電流或電荷堆積的一種現象,這種因溫差而産生電流的效應也被稱為熱電效應。具有電卡效應的材料可作為制冷劑使用,在結合特殊傳熱裝置設計形成制冷係統後,可持續産生制冷效果。

  研究團隊將具有電卡效應的PST(鉭鈧酸鉛)鐵電材料做成多層陶瓷電容器結構。該電容器結構被雙層排列在兩個傳熱板結構上,其中一層電容器隨著其自身依附的傳熱板進行左右往復運動。經過巧妙設計,在變化的電場和左右往復運動共同作用下,熱能交替穿梭于上下兩層電容器之間,並從最左端一直傳輸到最右端,而流失熱能的一端的溫度會下降,從而達到制冷效果。實驗數據顯示,該制冷係統的溫度跨度可達5.2攝氏度,最大熱通量可達135毫瓦每平方厘米。

  王蘊達15日接受新華社記者書面採訪時介紹説,該制冷係統的核心部件包括多層陶瓷電容和特殊設計的傳熱板,它們均有可能利用電子行業供應鏈中已普遍使用的批量制造技術大規模生産。

  他表示,傳統空調制冷係統常使用制冷劑氟利昂,其溫室效應對環境極為不利。隨著社會經濟發展及城市化進程的推進,中國、印度、巴西等新興經濟體對空調等制冷設備的需求不斷增加。基于電卡效應的新型低碳高效制冷技術的創新和研發可大幅減少溫室氣體排放,有助于可持續發展。

【糾錯】 責任編輯: 王頔
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