南开大学《Science》：钓鱼线也能制冷？柔性制冷新策略！

来源：高分子科学前沿

听起来有些疯狂：把橡皮筋制成的冰箱！在日常生活中，您会发现用力拉橡皮筋时，你会感觉到橡皮筋会发热。释放它，然后冷却。利用这种简单的“弹性热量”效应可以像冰箱或空调中压缩或膨胀液态制冷剂一样传递热量。

今天，南开大学刘遵峰教授团队与美国德克萨斯州立大学达拉斯分校教授雷·鲍曼(Ray H.Baughman)开发出一种柔性制冷新策略——“扭热制冷”。研究发现改变纤维内部的捻度可以实现降温。使用“弹热制冷”技术的降温：拉长7倍的橡胶收缩降温为12.2摄氏度。如果将伸长和加捻均释放，该‘扭热制冷’降温可达16.4摄氏度。“扭热制冷’”技术的卡诺效率可以达到67%，高于如今被广泛应用的空气压缩原理制冷，其卡诺效率一般低于60%。

此外，扭转制冷体积更小且适用于天然橡胶、钓鱼线以及镍钛合金等多种普通材料。基于这种方法制成的“扭热冰箱”让绿色制冷变得前景可期。相关论文以“Torsional refrigeration by twisted, coiled, and supercoiled fibers”为题，今日发表在《Science》上。

图文速递

图1.基于扭转的单根橡胶纤维的机械热性能。

图2.单根纤维和叠层天然橡胶纤维在扭转和拉伸过程中的机械热性能。

图3.卷绕的聚乙烯和尼龙6的扭热性能

图4.扭转和缠绕的镍钛丝的扭热性能

全文链接：

https://science.sciencemag.org/content/366/6462/216