新華社華盛頓10月15日電（記者譚晶晶）中國籍科學(xué)家領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)近期在美國《科學(xué)》雜志發(fā)表論文說，他們研發(fā)出一種基于“電卡效應(yīng)”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(yùn)達(dá)領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)開展了這項(xiàng)技術(shù)研發(fā)。所謂電卡效應(yīng)，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(dòng)時(shí)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(yīng)也被稱為熱電效應(yīng)。具有電卡效應(yīng)的材料可作為制冷劑使用，在結(jié)合特殊傳熱裝置設(shè)計(jì)形成制冷系統(tǒng)后，可持續(xù)產(chǎn)生制冷效果。

研究團(tuán)隊(duì)將具有電卡效應(yīng)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(gè)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(jìn)行左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過巧妙設(shè)計(jì)，在變化的電場和左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)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)阶钣叶耍魇崮艿囊欢说臏囟葧?huì)下降，從而達(dá)到制冷效果。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該制冷系統(tǒng)的溫度跨度可達(dá)5.2攝氏度，最大熱通量可達(dá)135毫瓦每平方厘米。

王蘊(yùn)達(dá)15日接受新華社記者書面采訪時(shí)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(shè)計(jì)的傳熱板，它們均有可能利用電子行業(yè)供應(yīng)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(yīng)對環(huán)境極為不利。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及城市化進(jìn)程的推進(jìn)，中國、印度、巴西等新興經(jīng)濟(jì)體對空調(diào)等制冷設(shè)備的需求不斷增加。基于電卡效應(yīng)的新型低碳高效制冷技術(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。