科学家开发更环保的空调-讯息

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科学家们已经开发出一种更环保的原型设备，有朝一日可以取代现有的空调。

的夏天正在如火如荼地进行，人们正在关闭空调的恒温器以击败热量。然而，这些和其他冷却装置中的氢氟碳化物制冷剂是强效温室气体和气候变化的主要驱动因素。今天，科学家们报告了一种原型设备，可以在未来取代现有的“A / C”。它使用固体制冷剂来有效地冷却空间，并且更加环保。

研究人员昨天(2022年8月23日)在化学学会(ACS)秋季会议上介绍了他们的结果。ACS Fall 2022 是一个混合会议，于 8 月 21 日至 25 日以虚拟方式亲自举行，并于 8 月 26 日至 9 月 9 日期间提供按需访问。会议包括近11，000场关于各种科学主题的演讲。

“只是安装空调或扔掉一台空调是全球变暖的巨大驱动力，”Adam Slavney博士说，他在会议上介绍了这项工作。作为温室气体，这些系统中使用的制冷剂比二氧化碳强数千倍。它们在处理或处置时可能会意外泄漏出系统。

传统冷却系统中的制冷剂，例如空调中的制冷剂，通过在气体和液体状态之间循环来发挥作用。当液体变成气体时，它会膨胀并吸收热量，冷却房间或冰箱的内部。气体被压缩机强制回液中，压缩机在每平方英寸70至150磅(psi)之间运行，释放热量。在空调的情况下，这种热量被引导到家庭之外。当使用空调时，这些热量被送到房子外面。尽管这种循环是高效和有效的，但对全球变暖的担忧和对氢氟碳化物制冷剂的更严格限制正在推动对更生态友好型替代品的追求。

理想的解决方案可能是固体制冷剂。与气体不同，固体不会从A / C单元泄漏到环境中。一类固体制冷剂，称为气压材料，其工作原理类似于传统的气液冷却系统。它们使用压力变化来经历热循环，但在这种情况下，压力驱动固体到固体的相变。这意味着材料仍然是固体，但内部分子结构发生了变化。

这些巴罗卡洛固体材料的关键结构方面是它们含有长而灵活的分子链，这些分子链通常是松弛和无序的。但在压力下，链条变得更加有序和僵硬——这种变化会释放热量。从有序结构到松弛结构的过程就像融化蜡一样，但不会变成液体，该项目的首席研究员Jarad Mason博士说，他是哈佛大学。当压力释放时，材料重新吸收热量，完成循环。

然而，气压系统有一个很大的缺点。也就是说，这些材料中的大多数都需要巨大的压力来驱动热循环。为了产生这些压力，系统需要昂贵的专用设备，这些设备对于实际的冷却应用是不实用的。梅森和他的团队最近报道了气压材料，这些材料可以在低得多的压力下充当制冷剂。他们现在已经证明，被称为金属卤化物钙钛矿的制冷剂可以在他们从头开始构建的冷却系统中工作。根据Slavney的说法，“我们报告的材料能够以大约3，000 psi的速度循环，这是典型的液压系统可以工作的压力。

该研究团队现在已经建立了一个首创的原型，展示了这些新材料在实际冷却系统中的使用。该设备有三个主要部分。一种是装有固体制冷剂和惰性液体(水或油)的金属管。该装置的另一部分是液压活塞，它对液体施加压力。最后，液体有助于将压力传递到制冷剂，并有助于通过系统传递热量。

在解决了几个工程挑战之后，该团队已经证明，气压材料可以作为功能性制冷剂，将压力变化转化为完整的温度变化循环。“我们的系统仍然没有使用像商用制冷系统那样低的压力，但我们越来越接近，”梅森说。据该团队所知，这是第一个使用固态制冷剂的

关键词： 冷却系统 全球变暖 科学家们