破解“不可能三角”：我国科学家超越传统制冷原理框架，首次发现“溶解压卡效应”

据中国科学院金属研究所今日（1 月 22 日）消息，制冷技术是现代社会的重要基础性技术，目前广泛使用的气体压缩制冷技术虽为经济社会发展做出了巨大的贡献，却也存在能耗高和碳排放量大等问题。

为满足节能减排需求，研究人员近年来着力开发固态相变制冷材料，这类材料通过压力或磁场变化实现吸放热，避免了气体工质的排放问题。然而，固态材料固有的导热慢、界面热阻大等缺陷，严重制约了其在实际大功率场景中的应用。

近期，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心磁性与热功能材料研究部的科研人员与合作者发现了溶解压卡效应，即利用压力调控的溶解 / 析出热来实现高效制冷。

该效应可提供巨大冷量，且将制冷工质与换热介质合二为一，不但成功破解低碳-大冷量-高换热效率的“不可能三角关系”难题，更重要的是该工作超越了以材料相变为核心的传统制冷原理框架。该成果于 1 月 22 日以“Extreme barocaloric effect at dissolution”为题发表在 Nature 期刊上。

团队设计出一套高效的四步循环系统：加压升温 → 向环境散热 → 卸压降温 → 输送冷量，单次循环即可实现每克溶液吸收 67 焦耳热量，理论效率高达 77%，展现出优异的工程应用潜力。