中青在线北京3月28日电(中国青年报·中青在线记者 邱晨辉) 今天，国际学术期刊《自然》（Nature）发表了由中国科学院金属研究所研究员李昺、张志东、任卫军等与日本、美国及澳大利亚科研人员的合作研究成果：在塑晶材料中发现庞压卡效应，该材料可用作新型制冷材料，有望大幅度提高制冷效率。
联合国统计数据显示，全球每年25-30%的电力被用于各种各样的制冷应用，而这些应用绝大部分依赖传统的气体压缩制冷技术，普遍使用对环境和人体有害的制冷剂。因此，寻求绿色、环保、低能耗的替代制冷方案已经成为学术界和工业界共同努力的方向。
据李昺介绍，固态相变制冷材料的性能主要由等温熵变所描述。经过数十年的发展，主流固态相变制冷材料的等温熵变提高到了50 J kg-1K-1（焦每千克开，比热容单位，记者注）左右，且需要较大的外场，这成为该技术走向应用的障碍。
中科院金属所科研人员选择了一种名为新戊二醇的塑晶材料，运用高压热测量技术、高压中子散射技术、高压同步辐射X射线衍射技术等，发现等温熵变最可达389焦每千克开，较传统固态相变制冷材料高出了一个数量级。
（塑晶材料与当前主流固态相变制冷材料的最大等温熵变的对比图。）
研究进一步揭示了塑晶材料出现压卡效应的深层次物理机制——塑晶高度无序，即分子取向不规则，相对较小的压力便能诱导这些结构发生变化，产生大幅度的熵变化。
李昺说，塑晶材料所需驱动压力小、成本低廉，将塑晶引入固态相变制冷材料研究领域，将丰富新一代制冷技术研究的材料体系，为发现和设计性能更加优异的材料提供了可能。据透露，当前我国高端制冷压缩机技术仍然欠缺，探索新的制冷技术方案则有望从根源上解决该技术领域的“卡脖子”问题。（教育科学部编辑）
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