空调、冰箱和冰柜都消耗电力,美国家庭大约三分之一的电力用于这些电器。一般来说,普通的冰箱通过泵压缩制冷剂气体使其液化。这些液体随后通过冰箱内的管道扩散,带走热量。然而,最有效的制冷剂是氟利昂化合物,15年前全球禁止使用,因为它对臭氧有很强的破坏力。氟利昂的替代品也不是很好。它是一种非常强大的温室气体,比二氧化碳强1000多倍。

丹麦科技大学采用了弹性热材料,以避免整体的温室气体问题。压缩和减压会导致这种材料的温度变化。研究人员在3月24日的《应用物理杂志》在线版上发表了他们的研究。

当受压时,材料的晶体结构发生变化,温度上升,将热量传递给周围环境。当压力很小时,晶体结构反转,材料冷却,从周围环境吸收热量。

丹麦研究人员发现,由超弹性合金制成的金属丝(48.9%镍和51.1%钛)在反复减压下具有非常大的温度变化,显示出可重复的弹性热效应。

科学家说,为了承受10年的预期使用寿命,弹性热材料必须承受1000万次的加压和减压。目前,还没有一种材料具有如此好的耐久性,但丹麦研究小组表示,他们最近制作的掺铜和钴的镍钛薄膜显示出各种优势。该配方已经经受了1000多万次循环,并且仍然具有良好的冷却效率而不会疲劳。

科学家说下一步是生产能够验证这种材料可行性的原型产品。