吃东西压住冷气了怎么办(压住凉气了怎么办)

生活常识 2025-04-25 12:460生活常识www.shimianzheng.cn

当我们面对冷气入侵身体时,该如何应对呢?将为您揭示其中的奥秘。制冷技术在当今社会的各个领域都发挥着至关重要的作用,特别是在工农业生产、日常生活等领域。传统的气体压缩制冷技术存在诸多问题,如环境污染、高能耗等。寻找一种绿色、环保、低能耗的替代方案已成为当务之急。

基于固态相变热效应的固态制冷技术被视为最有前途的替代方案之一。其中涉及的磁卡效应、电卡效应、弹卡效应以及压卡效应等,都在为新一代的制冷技术提供可能。近年来,中国科学院金属研究所的研究人员在塑晶材料中发现了基于分子取向序的压卡效应,等温熵变高达687 J kg-1K-1,较传统固态相变制冷材料提高了一个数量级。这一发现为制冷技术带来了全新的可能性。

塑晶材料是一类具有高度无序性的固体材料,其有机分子或无机结构单元的取向完全无序,但质心位置却构成了长程有序的晶格。这种材料的驱动压力极低,且十分廉价,具有广阔的应用前景。为了揭示塑晶材料出现庞压卡效应的深层次物理机制,研究人员选择了新戊二醇作为模型材料,运用多种高压技术进行研究。这一研究成果不仅为制冷技术带来了新的希望,也为相关领域的研究课题提供了新的思路。

这项研究工作的成果发表在Nature杂志上,该杂志还同期刊登了评述性短文《Refrigeration based on plastic crystals》来阐述该项工作的内涵和意义。金属所的研究人员与日本大阪大学的Takeshi Sugahara副教授合作,进一步验证了塑晶材料在高压条件下的性能表现。实验结果显示,在相对较低的压力下,塑晶材料的等温熵变已经达到最大值,这为其在实际应用中的优势提供了有力证据。

面对传统制冷技术的问题,基于固态相变热效应的固态制冷技术为我们提供了新的方向。塑晶材料的发现为这一领域带来了重大突破,它不仅解决了传统制冷技术的问题,还为我们提供了更为高效、环保的制冷方案。随着研究的深入,我们有理由相信,塑晶材料将在未来制冷领域发挥重要作用,为我们的生活带来更多的便利和舒适。在科技的挖掘下,日本的大型同步辐射光源SPring-8的研究团队携手诸多精英专家,对塑晶材料展开了一系列精细的科研实验。在Saori I.Kawaguchi博士、Shogo Kawaguchi博士、Koji Ohara博士、陈艳娜博士和Osami Sakata教授的悉心协助下,他们成功地在BL02B2谱仪和BL04B2谱仪上进行了精准的高分辨同步辐射X射线衍射和高压同步辐射X射线衍射测量。这些实验揭示了压力如何驱动材料经历从无序到有序的神奇相变(如图3c所示)。

更为令人振奋的是,在日本散裂中子源(J-PARC)专家团队的全力支持和多方协调下,研究团队攻克了重重技术难关,在极短的时间内成功实现了高压超高精度准弹性中子散射测量。他们利用世界上最精确的冷中子时间飞行谱仪AMATERAS和特殊设计的高压样品腔,获取了高压环境下NPG样品的准弹性中子散射谱。这一创新性的实验直接观察到压力对分子取向无序的抑制作用,从而揭示了庞压卡效应的本质原因(如图3d-g所示)。

这一重大发现得到了美国佛罗里达州立大学Shangchao Lin助理教授组的分子动力学模拟结果的有力支持(如图3h,i所示)。研究团队与澳大利亚核科技组织(ANSTO)的专家们紧密合作,在时间飞行谱仪PELICAN上获得了完整的晶格动力学数据,发现了强烈的非简谐特征。

借助大科学装置的强大实验能力,该研究团队不仅确立了庞压卡效应的物理机制,更从本质角度确认了庞压卡效应的存在。塑晶这一特殊物态的奇妙之处在于,它兼具晶体和液体的特性。在固态相变的过程中,巨大的分子取向无序导致了比熔化熵还大的熵变,无序自由度在系统总自由度的占比极高。而分子间的弱相互作用使得塑晶具有极大的压缩性,微小的压力就能驱动相变。强烈的晶格非谐性使得压力效应得以转化为熵变。

这项研究报道的有机材料所需驱动压力小、成本低廉,具有明显的应用价值。将塑晶引入固态相变制冷材料研究领域,不仅极大地丰富了固态相变制冷研究的材料体系,更为发现和设计性能更加优异的材料提供了无限可能。

这一科研团队的背后还有台湾同步辐射研究中心驻ANSTO的Shin-ichiro Yano博士、美国加州大学Irvine分校的王辉博士、北京高压科学研究中心的李阔研究员等众多专家的大力支持。该工作得到了中国科学院“百人计划”、国家自然科学基金等多项资助以及日本J-PARC、SPring-8和澳大利亚ANSTO的大科学装置机时的支持。

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