中國籍科學家領(lǐng)銜團隊研發(fā)出新型低碳電卡制冷系統(tǒng)
中國籍科學家領(lǐng)銜的科研團隊近期在美國《科學》雜志發(fā)表論文說,他們研發(fā)出一種基于“電卡效應”的新型高性能制冷系統(tǒng),其使用的固態(tài)材料溫室氣體直接排放量為零,有望發(fā)展為低碳高效的下一代制冷技術(shù)。
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(lǐng)銜團隊開展了這項技術(shù)研發(fā)。所謂電卡效應,是指特殊材料受熱后,其中的電子隨溫度梯度由高溫區(qū)往低溫區(qū)移動時產(chǎn)生電流或電荷堆積的一種現(xiàn)象,這種因溫差而產(chǎn)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(jié)合特殊傳熱裝置設計形成制冷系統(tǒng)后,可持續(xù)產(chǎn)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(jié)構(gòu)。該電容器結(jié)構(gòu)被雙層排列在兩個傳熱板結(jié)構(gòu)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(jīng)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,并從最左端一直傳輸?shù)阶钣叶,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(shù)據(jù)顯示,該制冷系統(tǒng)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采訪時介紹說,該制冷系統(tǒng)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(yè)供應鏈中已普遍使用的批量制造技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)。 他表示,傳統(tǒng)空調(diào)制冷系統(tǒng)常使用制冷劑氟利昂,其溫室效應對環(huán)境極為不利。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展及城市化進程的推進,中國、印度、巴西等新興經(jīng)濟體對空調(diào)等制冷設備的需求不斷增加;陔娍ㄐ男滦偷吞几咝е评浼夹g(shù)的創(chuàng)新和研發(fā)可大幅減少溫室氣體排放,有助于可持續(xù)發(fā)展。 (來源:新華社)
關(guān)鍵詞: 電卡效應
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