由于最近的突破,我们的冰箱内部在未来几年的工作方式可能会大不相同。通用电气公司的科学家们正在完善一种传热方法,利用磁铁使温度达到足以使水结冰的温度。
这种方法基于磁热效应,这种效应起源于19世纪80年代,当时德国物理学家埃米尔·沃伯格(Emil Warburg)观察到某些金属在磁场存在下具有特殊性质。在这种情况下,金属合金在磁铁的作用下变热,在移除时变冷,用来**热泵。然后,这个泵将热量从冰箱较冷的环境转移到较温暖的环境,比如你的厨房。这类似于目前的制冷技术,使用压缩机来传递热量,但使用磁铁可以使制冷效率提高20%。
在通用电气的原型中,一根金属合金的细管被放置在一根更大的管内,用来固定磁铁,这根管允许排出热量的液体通过。根据磁铁是如何被激活的,它们可以用来控制合金将热量移入或移出冰箱。
磁铁可以使制冷效率提高20%
来自美国和德国的通用电气科学家团队花了五年时间才实现了2华氏度的降温。过去的磁热制冷实验也有类似的结果——早在20世纪80年代,新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的一个团队就能够利用昂贵的超导磁体实现几度的制冷。通用电气的技术也被安置在一个巨大的机器里,但在过去的十年里,他们已经**出了一个移动推车大小的原型。最终,研究小组希望进一步缩小这项技术,使之能装进冰箱。他们在冷却方面也取得了进展——研究小组的材料科学家开发出了镍锰合金,用于在室温下工作的磁铁。这让工程师们设计了一系列50个冷却阶段的磁铁,使它们能够将温度降低80度。
由于科学家仍在研究一台样机,目前还没有关于磁热式冰箱的实际价格的消息;与此同时,通用电气正在与美国能源部商讨将这项技术转变为制冷标准。
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