科学家提出一种基于塑性晶体的新制冷方式

近日，中国科学院金属研究所李昺团队提出一种基于塑性晶体的新制冷方式。塑性晶体可能是一种前景可观的用于研发制冷新技术的材料，相关技术可以降低制冷技术的能耗和环境影响。相关论文3月28日刊登于《自然》。

大多数的传统制冷系统采用蒸汽压缩制冷方式，其所采用的材料会对环境产生影响，这引起了人们越来越大的担忧。而且，据估计，现行的制冷技术约消耗全球25%~30%的电力，因此迫切需要全新的制冷技术。

无论是空调制冷还是冰箱等各种设备的制冷，我们都需要所谓的制冷剂来达到制冷的目的。虽通过制冷剂制冷是现在目前唯一能制冷的方式，但制冷剂制冷也会对环境产生一定的污染，引起温室效应，导致全球变暖。随着世界对环保的重视，制冷剂急需要更新换代，环保制冷剂显得尤为重要。

目前，一种富有潜力的替代方案是采用能响应外部刺激（如压力）而产生温度变化的固态材料。但是，已有的固态材料一直存在能量变化小的缺陷，这限制了其应用潜力。

李昺及同事展示了多种塑性晶体在压力驱动下大幅度的热量变化。其中一种被测材料名为新戊二醇，其产生的能量变化约为389焦每千克开。这种显著效果要归因于塑性晶体的分子结构：塑性晶体高度无序，即晶格排列不规则。相对较小的压力便能诱导这些结构发生变化，从而产生大幅度的能量变化。

不过，研究人员指出，这些材料还需要经过进一步的优化以提高效率，但是它们或提供了一种探索下一代固态制冷技术的新途径。

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