固体制冷剂冰箱新潮流

传统冰箱遇瓶颈

冰箱现在是每家每户最常见的家用电器之一，而在20世纪80年代的我国，电冰箱仍是标志日子富裕的“四大件”之一，可见冰箱在咱们的日常日子中是很重要的，但就像轿车相同，冰箱在带给人们便利的一起，它们对环境的影响也不行疏忽。

传统冰箱的作业原理叫做蒸汽紧缩，冰箱管道里的制冷剂液体吸收贮存的食物发作的热量，变成气体，气体进入冰箱内的紧缩机放热降温成为液体，然后再次进入管道中给食物降温，这样循环反复坚持着冰箱内部的低温。可是制冷剂气体对环境发作的负面影响也不容忽视，这些气体严重损坏了地球的保护伞——臭氧层，并且加重了温室效应，实验结果表明，一千克的制冷剂对温室效应的奉献相当于两吨二氧化碳。

有没有更环保的制冷剂呢？现在咱们想到的首要替代品为碳氢化合物，如R134a（四氟乙烷）和R600a（异丁烷）等。但这不过是一个过渡的权宜之计，由于R134a含氟，依然对大气层有损伤，R600a相对而言愈加环保，可是它会排出易燃易爆的气体，安全性得不到保证。

有没有什么好的替代品呢？最近科学家找到了更好的制冷剂——塑性晶体，一种固体制冷剂。

什么是塑性晶体

组成物质的粒子，如原子、分子等，有规则地摆放所构成的固体物质咱们叫做晶体，晶体具有对称的形状和固定的熔化温度，比方食盐、冰块、金属等。而塑料内部的粒子摆放次序是不规则的，也没有固定的熔化温度，加热到某些特定的程度后，塑料会一向熔化，所以塑料不属于晶体。

但有一种资料既有晶体的特性，也有塑料的特性，被称为“塑性晶体”。塑性晶体的分子结构表现出高度无序性，即晶格摆放不规则；可是相对较小的压力便能诱导这些结构发作改动，然后可在晶体和非晶体之间转化。因而，这些资料是可高度紧缩的，并且具有可逆性，即紧缩后还可再康复原状，这个性状咱们称为“塑性”。由于这种新资料具有塑性，所以被命名为塑性晶体，比方中科院的科学家最近在研讨的新戊二醇便是一种塑性晶体资料，这种资料可当作冰箱的新式固态制冷剂。

固体制冷新时代

塑性晶体可做制冷剂的优势是，当塑性晶体在外力的影响下，它内部的分子摆放会发作显着的改动，这时它不只会改动形状，还会发作较大的能量改动，然后改动温度。传统冰箱选用的是紧缩机来操控压力，使液态制冷剂改动形状和温度，来调理冰箱内温度的机制，塑性晶体便是替代了传统的液态制冷剂，起到调理温度的效果。

初始时，塑性晶体的分子是无序摆放的，它的温度跟室温共同。循环开端，紧缩机加压，塑性晶体中的分子从无序状况转变成有序摆放，温度上升。冰箱内部的散热器将塑性晶体的热量排到外部环境中，晶体的温度康复到初始值，可是分子摆放仍是有序的。紧缩机压力消失后，晶体分子回到无序状况，这时候它的温度大起伏下降，远远低于初始温度，塑性晶体就可以吸收冰箱内部食物发出的热量，比及晶体和冰箱内部温度共同时，紧缩机再次加压，进入下一次循环。

科学家发现，新戊二醇这种资料的分子摆放从有序变成无序的进程中，温度下降的度数是传统制冷剂的数十倍，因而这种固体制冷剂不再需求活动也能坚持整个冰箱内部的低温状况。

由于塑性晶体在整个制冷进程都是固体状况，不会发作损坏大气层、形成温室效应的气体，并且使用时也不会遭到高压气体的要挟，不需求密布的蒸汽密封管道体系，新式冰箱可以制形成任何形状，冷却体系乃至可以缩小成单个微芯片，这大起伏的提升了冰箱的便携程度。不过依靠塑性晶体制冷还有一个问题需求处理，与传统冰箱比起来，塑性晶体需求更大的外力来改动分子状况，这在某种程度上预示着需求耗费更多的动力。研讨者们正在实验更节能的办法，或许两三年后咱们就可以正常的看到这样迷你环保的新冰箱。