剑桥大学的研究人员发现了一种有望替代有毒和易燃的温室气体的物质，这些气体用于大多数冰箱和空调。
该设备是基于一层由氧和三种金属元素组成的PST材料，它显示了最大的电热效应——电场作用下的温度变化——但在一个足够大的物体上观察到的，足以冷却应用。
发表在《自然》(Nature)杂志上的研究结果，可以用于开发高效的固态冰箱和空调，而不需要体积庞大、价格昂贵的磁铁。
“当面对这样一个巨大挑战,气候变化和碳排放减少到零,我们倾向于关注如何产生能量,理当如此,但它是至关重要的,我们也看的消耗能源,”合著者Xavier莫亚从剑桥博士说的材料科学和冶金。
制冷和空调目前消耗了全球五分之一的能源，随着全球气温持续上升，需求只会继续上升。此外，目前绝大多数冰箱和空调使用的气体都是有毒的、高度易燃的温室气体，它们泄漏到空气中只会加剧全球变暖的问题。
研究人员一直试图改进冷却技术，用钆等固体磁性材料取代这些气体。然而，由于热变化是由永磁体有限的磁场驱动的，迄今为止，原型器件的性能一直受到限制。
在今年早些时候发表的一项研究中，剑桥大学领导的研究小组发现了一种廉价、广泛使用的固体，在压力下可能与传统的冷却剂竞争。然而，开发这种用于冷却的材料将涉及许多新的设计工作，剑桥团队正在进行这些工作。
在当前的工作中，热的变化是由电压驱动的。Moya说:“从工程的角度来看，使用电压而不是压力来驱动冷却更简单，并且允许现有的设计原则在不需要磁铁的情况下被重新利用。”
剑桥大学的研究人员与哥斯达黎加和日本的同事合作，使用高质量的PST层，中间夹有金属电极。这使得PST能够承受更大的电压，并在更大的温度范围内产生更好的冷却效果。
研究报告的撰写者之一尼尔·马图尔教授说:“用一种性能更好、不需要永久磁铁的材料取代磁性冰箱的核心部件，这可能会改变目前试图改进冷却技术的人的游戏规则。”
在未来，该团队将使用高分辨率显微镜检查PST的微观结构，并进一步优化，以应用更大的电压。
——文章发布于2019年10月9日
