未来冰箱将无任何化学物质 磁制冷技术显神通

如今，冰箱已经是家家户户的必备电器。而未来，我们或许能够用上没有任何化学物质或工业冷却剂的高效制冷冰箱。最有希望实现这一目标的理论研究正在金属的特殊属性和熵理论的某种特点上进行。

当我们还是孩子时应该都玩过磁铁。我们可以用棒状磁铁吸引大金属片，再用大金属片带起小金属片。当我们这样做时，其实在不经意间给金属件加热了，不是因为体温的传导。磁场真的能给金属升温，这就是所谓的磁热效应。

当金属坐不受磁场影响单独放置在那里，它的电子自旋方向是不定的。当金属受到磁场影响时，电子会按照同一方向自旋。这会降低熵，换言之，磁场给自由电子施加了一定的约束。磁场约束不是全部的效果。 电子不能进行任意方向的自旋，但可以以其他方式进行移动。原子自身的振动会变得更加剧烈，引起熵增加。原子的振动释放的能量通常被称为热量。 当给金属附近添加磁场影响，金属会被加热。 这一原理对除过钆之类的大多数金属都适用，确实可以加热金属。

这听起来像是提供了更好的烹饪办法而不是制冷的手段，但事实上磁热效应是双向的。如果一块金属持续受到磁场的影响，去掉磁场，金属便会冷却下来。 目前在许多磁效应实验室里通过这种方法来冷却小的物体。通常采用氦气和磁场联合制冷，金属被放置在充满低压氦气(与液氦接触保持低温)的稳定磁场中。通过抽出氦气带走多余的热量，使金属冷却下来，然后撤走磁场，使金属温度降低到足以被用作冷却装置。

磁制冷已经诞生很长时间了，但应用于家庭还是一个暂时难以实现的梦想。理论上讲，磁冷却系统会是更加安静高效的，仅仅需要少量甚至不用化学冷却物质。磁冷却冰箱值得我们期待。