Китайские ученые разработали новый метод охлаждения на основе барокалорической жидкости

Группа исследователей под руководством профессора Ли Бина из Института исследования металлов Китайской академии наук разработала новую технологию охлаждения, основанную на так называемом барокалорическом эффекте растворения. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале Nature и рассматриваются как потенциальная альтернатива традиционным холодильным системам. Современные системы охлаждения, работающие по парокомпрессионному циклу, потребляют значительное количество энергии и косвенно приводят к выбросам углекислого газа. Одним из перспективных направлений считается твердотельное охлаждение, которое потенциально более экологично, однако его применение ограничено сложностями с эффективной передачей тепла. Предложенная китайскими исследователями технология решает эту проблему, объединяя свойства твердых материалов и жидкой среды. В новой системе жидкость используется в качестве теплоносителя, что позволяет значительно повысить эффективность теплопередачи. В ходе эксперимента ученые использовали тиоцианат аммония (NH₄SCN), растворенный в воде. При растворении вещества выделяется тепло, а при увеличении давления соль снова кристаллизуется и выпадает в осадок. Такой процесс позволяет создать обратимый цикл охлаждения, способный эффективно отводить тепло. Экспериментальные испытания показали, что при комнатной температуре система способна снижать температуру почти на 30 К всего за 20 секунд, а при более высоких температурах падение может достигать 54 К, что значительно превышает показатели существующих твердотельных барокалорических технологий. Моделирование также показало высокую эффективность новой системы. Потенциальная холодопроизводительность может достигать 67 Дж/г, а коэффициент эффективности — до 77 %. Для подтверждения стабильности и обратимости процесса исследователи применяли спектроскопические методы in situ. Полученные результаты показали, что система быстро реагирует на изменения давления и может быть пригодна для практического применения. По мнению авторов исследования, жидкостная барокалорическая технология может открыть новые возможности для создания экологически чистых холодильных систем. Особенно перспективным направлением считается применение подобных решений для охлаждения высокопроизводительных вычислительных центров и серверных инфраструктур, где требуется эффективный отвод тепла.