空调和冰箱制冷消耗了全球 20% 的电能,这是温室效应的重要组成部分。如何更有效减排,更绿色的制冷设备是科学家的努力方向之一。
图 |“扭热制冷”中,对橡胶纤维加捻会生成不同的结构:加捻、部分螺旋、全部螺旋和超螺旋。(来源:南开大学)
南开大学与美国得克萨斯大学达拉斯分校研究人员合作发现,橡胶、鱼线和镍钛合金等材料经过加捻“拧麻花”可以实现制冷,其制冷效率更高,具备体积小、效能高、绿色无污染等优势。
10 月 11 日,这项研究以“research article”(研究论文)形式发表在《科学》(Science)上。
扭热制冷是首次发现
橡皮筋拉伸会发热,缩回后温度会降低。这是因为橡皮筋中的聚合物纤维是随机取向,当其受力拉伸时,纤维就会变成一致有序的取向。这就意味着熵的减少。当放松橡皮筋时,恢复成混乱的纤维排序就意味着更高的熵,也就意味着降温。