仅需15分钟，便能正在31℃高温的室表处境下，将室内温度安闲正在21至22℃的区间，并告终零温室气体排放，象征着弹卡固态造冷工夫正在贸易化行使上迈出要害一步。该切磋成就已于国际顶级学术期刊《天然》颁发制冷设备，为应对天气变革及促进造冷行业低碳转型供应了更始管理计划。

　　刻板及航空航天工程学系孙庆平教导（右二）和姚舒怀教导（左二）、博士后切磋员周国安博士（左一）和博士生李泽希（右一）与其研发的环球首台千瓦级弹卡造冷装备。

　　跟着环球天气暖化加剧，空调造冷需求接连攀升，目前造冷用电已占环球总电力消费的20%。不绝此后，主流蒸气压缩造冷工夫所用的造冷剂属于范例的温室气体，其排放导致环球变暖。因而，寰宇各国均发端开拓环保代替计划，个中，「基于体式影象合金（SMAs）弹卡效应的固态造冷工夫」仰仗其零温室气体排放及高能效潜力，惹起学术界与家当界的遍及闭心。

　　然而，此前的弹卡造冷装备，最大造冷功率只要约260瓦，远未到达商用空调所需的千瓦级央浼。科大刻板及航空航天工程学系孙庆平教导与姚舒怀教导指引的切磋团队挖掘，这一工夫瓶颈源于两大主题题目：包罗（1）造冷剂单元质料造冷功率（SCP）与体例总质料难以两全及（2）高频运转时传热恶果缺乏。

　　为冲破上述局限，切磋团队提出「资料串联—流体并联」的多胞架构打算（图1a）。该架构将10个弹卡造冷单位沿受力偏向串联，每个单位蕴涵4根薄壁镍钛合金管，总质料仅为104.4克。镍钛管的表表积体积比到达7.51 mm-1，明显擢升换热恶果，与此同时，并联流体通道的打算将体例的压力差负责正在1.5巴以下，确保高频安闲运转。

　　另一项紧要工夫更始是采用石墨烯纳米流体举动传热介质，取代守旧蒸馏水。这种前辈传热介质拥有优越导热性，测验显示实况电竞，仅2克/升浓度的石墨烯纳米流体制冷设备，便可将导热本能较蒸馏水擢升50%（图1d）；其纳米颗粒直径只要0.8微米，远幼于流体通道的150-500微米宽度，避免了断绝危害。X射线兆帕应力下仍能维系平均压缩形变，未爆发屈曲失效。

　　正在3.5赫兹高频运转下，该装备告终了12.3 W/g的单元质料造冷功率，总造冷功率达1,284瓦（零温升条目下），满盈呈现该工夫正在实质行使中的可行性实况电竞。

　　正在行使测试场景中，该修立获胜为一间2.7立方米的模子衡宇降温（图3），正在夏令室表30-31℃的处境下，仅需约15分钟，便能将室内温度安闲正在安宁的21-22℃。

　　与现有固态造冷工夫比拟（图4），该项更始成就正在造冷功率与温升归纳本能上均处于国际当先位子。其单元质料造冷功率（12.3 W/g）是液体传热弹卡装备记录（4.4 W/g）的近三倍，并初度冲破千瓦级造冷的门槛。

　　孙庆平教导吐露：「这项切磋成就显现了弹卡造冷工夫的大范畴行使潜力制冷设备。咱们正与家当界合作无懈，踊跃促进将工夫贸易化。跟着环球对氢氟碳化物（HFCs）管控越趋端庄，这项零排放、低耗能的造冷工夫希望重塑空调行业的格式，为告终碳中和标的供应要害的工夫支撑实况电竞。消费者将可受惠于较低的电费，工夫改正也将使造冷装备变得较灵活，省俭室内空间。」

　　姚舒怀教导亦指：「来日，咱们可通过开拓新型弹卡资料以及优化转动驱动架构，进一步擢升体例本能，希望进一步增强造冷功效，大幅缩减室内降温的光阴。」

　　值得一提的是，此次更始成就是切磋团队正在一年内得到的第二项庞大冲破实况电竞。团队此前研发的多资料级弹卡造冷装备告终了75 K的温跨，创来寰宇记录，该切磋已正在2024年公告于国际顶级学术期刊《天然能源》，而是次切磋则以《Achieving Kilowatt-Scale Elastocaloric Cooling by a Multi-Cell Architecture》为题，于国际顶级学术期刊《天然》颁发。

　　此项切磋获香港切磋资帮局的计谋专题切磋资帮金及优配切磋金项目、香港更始科技署项目、深圳市当局科创委深港协作项目、国度天然科学基金委员会等项目重心支撑。闭连工夫已申请多项国际专利，加快推动家当化历程。

　　该切磋由孙庆平教导和姚舒怀教导（均为通信作家）、博士后切磋员周国安博士（第一作家及同系的2023年博士结业生）、博士生李泽希，与广东生态工程职业学院的张龄匀（同系的2020年理学硕士结业生）制冷设备，以及哈尔滨工业大学的华鹏教导（同系的2019年博士结业生）协同举办。港科大研发环球首实况电竞台千瓦级弹卡绿色造冷安装 希望沉塑空调业繁荣