研全溫區固態相變製冷材料　全球首個

中國科學院金屬研究所科研團隊近日取得重要突破，在一種名為六氟磷酸鉀（KPF6）的無機塑晶材料中，首次觀察到「全溫區壓卡效應」。這是迄今為止唯一全溫區固態相變製冷材料，有望幫助開發新一代高效且環保全固態製冷技術。有關研究成果周三（20日）已發表在雜誌《自然通訊》。

通過施加壓力，KPF6能在從室溫（約25℃）到液氮（-196℃）、液氫（-253℃）甚至液氦（-269℃）的極低溫區實現製冷效應。在室溫常壓下，KPF6材料是一種面心立方結構，內部PF6分子團可自由隨機旋轉。當溫度降低或壓力增加時，它會經歷兩次結構變化（相變），轉變為不同單斜結構，導致強大吸熱或放熱效應。

傳統雪櫃及冷氣機使用氣體壓縮製冷技術存在能耗高等問題，全球科學家致力尋找更優替代方案，固態相變製冷技術核心正是固體利用相變實現製冷。然而，此前局限於製冷效應只發生在其相變溫度附近一個很小溫度範圍內，要實現大範圍溫度變化，須把許多個不同相變溫度材料，像串糖葫蘆一樣組合成多級製冷裝置。

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