我國(guó)發(fā)現(xiàn)世界首個(gè)全溫區(qū)固態(tài)相變制冷材料
近日,中國(guó)科學(xué)院金屬研究所科研團(tuán)隊(duì)取得了一項(xiàng)重要突破。他們?cè)谝环N名為六氟磷酸鉀(KPF6)的無(wú)機(jī)塑晶材料中,首次觀察到了“全溫區(qū)壓卡效應(yīng)”。
通過(guò)施加壓力,KPF6能在從室溫(約25℃)到液氮(-196℃)、液氫(-253℃)甚至液氦(-269℃)的極低溫區(qū)實(shí)現(xiàn)制冷效應(yīng),這是迄今為止唯一的全溫區(qū)固態(tài)相變制冷材料。
KPF6材料在室溫常壓下是一種面心立方結(jié)構(gòu),其內(nèi)部的PF6分子團(tuán)可以自由地隨機(jī)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)溫度降低或壓力增大時(shí),它會(huì)經(jīng)歷兩次結(jié)構(gòu)變化(相變),轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌膯涡苯Y(jié)構(gòu)。正是這些相變過(guò)程導(dǎo)致了強(qiáng)大的吸熱或放熱效應(yīng)。
這項(xiàng)研究成果于北京時(shí)間8月20日發(fā)表在《自然-通訊》上,為開(kāi)發(fā)新一代高效、環(huán)保的全固態(tài)制冷技術(shù)提供了重要的支撐。
△傳統(tǒng)壓卡效應(yīng)與全溫區(qū)壓卡效應(yīng)的比較