找幾個金屬塊,把它們鉆成蜂窩,再拿一圈磁鐵對著它們用力轉起來。
恭喜你,你發明了一臺更省電的“固態冰箱”。
它沒有響個不停的壓縮機,更不需要添加一滴氟利昂。而是直接跳過所有機械結構,從原子的縫隙里,強行把熱量“拽”了出來。
這,就是“磁熱制冷技術”。
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人類期待了近300年的“制冷革命”,終于露出了殺手锏。
其實我們現在用的冰箱、空調,原理老得掉牙。早在1748年,也就是乾隆還在批奏折的時候,人類就發現了這種讓液體蒸發吸收熱量的辦法。從那以后,不管是幾千塊的家用冰箱,還是幾萬塊的中央空調,本質上都是在學人類“出汗”。靠壓縮機強行把制冷劑壓成液體,再讓它蒸發帶走熱量。
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但這套系統有個躲不掉的軟肋,那就是制冷劑。這些化學物質一旦泄露,對氣候的殺傷力比二氧化碳高出幾千倍。而且壓縮機那個嗡嗡響的震動,這輩子你也別想甩掉。
但磁熱制冷徹底換了賽道,它不需要任何氣體流汗,而是直接讓固態的金屬自己變冷。
這聽起來很科幻呀,是真的嗎?其實秘密就藏在那個被你鉆成蜂窩的金屬塊里。
在微觀世界里,這些金屬塊內部其實擠滿了無數個“小磁鐵”,也就是原子磁矩。平時沒有外力的時候,這些小磁鐵就像一群沒頭的蒼蠅,在金屬里亂蹦亂跳,這種亂跳的動能就是熱量。
可一旦你把強磁鐵靠過去,原本亂跳的小磁鐵會瞬間像聽到口令的士兵一樣,整整齊齊地排好隊。這么一擠壓,原本亂跳的能量就被“擠”了出來,金屬塊就開始發燙。這時候,你往那些“蜂窩孔”里吹點冷水,把這些熱量帶走。
最精彩的來了。當你把磁鐵轉走,磁場消失的一瞬間,這些原子士兵又想變回亂跳的狀態。但變亂是需要能量的,它們只能從周圍的環境里瘋狂吸收熱量。就在這一秒,金屬塊的溫度會瞬間驟降。
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于是你不停地轉動磁鐵,金屬塊就不斷地在“吸熱”和“排熱”之間切換。完成了這種物理意義上的“主動磁再生循環”。而支撐這種奇特工作方式的,它還有一個很牛的指標——效率。實驗數據證明,磁熱制冷的能量利用率能比現在的壓縮機高出30%。這意味著,如果全世界都換上這種“磁鐵轉盤”,人類每年能省下的電量將是一個天文數字。
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現在,這項技術已經殺出了實驗室。德國有家公司已經做出了商用機型,如果你趴下去仔細看的話,它的制冷部分活像一艘太空船——很酷......當然也很貴,目前一臺要賣6000多歐元,差不多5萬人民幣,這還是在瘋狂降低成本后的結果。以前這種技術得用一種叫“釓”的稀有金屬,那玩意兒比黃金還貴。但現在,科學家找到了更便宜的替代品,就是用大量的鐵混合一點點鑭和硅,于是成本一下子被打了下來。但6000歐,還是它的硬傷,只不過30%的效率提升,已經讓它成為了數據中心、高檔實驗室和未來靜謐辦公空間的唯一答案。
而且你要知道,100年前,第一臺家用冰箱也是奢侈品,不僅體積巨大,還得專門在地下室裝一套復雜的機器才能運行,你再看看現在。
所以下一次,當你看到貼在冰箱門上的冰箱貼時,可以想象一下,它們,也許正是驅動這整臺冰箱的靈魂所在哦!
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