麻省理工科技评论 24-01-26 22:36
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#芯片# 【科学家让电卡制冷器件实现瓦级别功率,有望实现芯片和电池的高效冷却】

目前,全球运行着约五十亿台制冷系统和热泵系统。如果考虑#车载冰箱# 或者空调系统,这一数值还会更高。这些系统消耗了全球电力的约 20%,并且大多通过含有(氢)氟碳化合物的蒸发压缩技术来运作。

尽管人们也开发了环保型制冷剂例如丙烷。考虑到电力生产的间接#二氧化碳排放# ,以及氟化制冷剂的直接泄漏,空调制冷及其相关应用所导致的温室气体排放,累计占据全球温室气体排放总量的 10%。

后来,人们发现基于固态卡材料的制冷技术,可以作为一种替代方案,因为它们具有高效率,并且不会直接导致气候变暖。

在外部应用场的作用下,卡材料会经历可逆的绝热温度变化,这些场可以是磁场、静水压力,也可以是单轴应力和电场。

说到这里就不得不提电卡效应,它是指电介质在外加电场的作用下,会产生放热或者吸热的物理现象。

而卡材料的一大优势是,驱动这些变化所输入的大部分能量,都会存储起来然后被回收利用,因此设备的性能系数和工作效率能被显著提高。

然而,当前电卡设备的性能仍然未能满足制冷应用的需求。以制冷功率为例,目前实验室的最高功率仍然不到 1 瓦,这一数值远远低于普通商用制冷机的百瓦量级。

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