新声波制冷技术将淘汰氟利昂

美国宾夕法尼亚大学的几位科学家近日研制出了一种用声波制冷的技术，不久的将来这种技术应用到冰箱和空调制造行业后将可以生产出绿色家电，使得人们的家居生活更加注重环保。

上述科学家之一、宾夕法尼亚大学物理声学系教授斯蒂文·加雷特表示，传统的冰箱均通过化学制冷剂达到制冷效果，因此对环境有一定的污染作用，而这次研发出来的声波制冷技术则完全以热声学原理为基础，用空气作为制冷剂，不仅不会对环境产生污染，而且还将成为化学制冷剂理想的替代产品。

加雷特教授说，他和同事首先制造出高振幅的声波，使其频率达到165分贝左右。而在摇滚乐声震耳欲聋的歌厅里，声波的分贝数也不过只有120，距离一架直升机升空30米开外时听到的直升机起飞噪音也仅有140分贝，因此当声波频率达到165时声音之间的相互摩擦和振动就会达到非常激烈的程度，几乎可以使人的头发自行着火。

这次加雷特教授及其同事研制出的声波制冷机原型高40厘米宽23厘米，里面盛满了被压缩的空气，在利用声波制冷的流程当中，加雷特教授和他的同事使用的是173分贝的声波，因此声波产生的热量极其强大。

与此同时，这些科学家还根据空气在受压后升温，膨胀后降温的原理利用金属风箱不停地给声波周围的空气加压，制冷机产生的热量被输送到机器外部，而收到制冷效果的空间则温度显著下降。结果显示整个声波制冷系统共生成了5千瓦的能量，产生的制冷效果很明显，将周围的温度下调到了零下8度。

加雷特教授表示：“我们最终的目标是将这种声波制冷技术应用于家用冰箱当中。现在冰箱中普遍使用的氟制冷剂是导致臭氧层空洞扩大和全球变暖的原因之一，氟气体进入空气当中后使得空气升温的效率是二氧化碳的3000倍，因此一旦氟制冷剂遭到封杀，声波制冷技术将很快成为环保冰箱的重要标志。”

除了应用于冰箱制造行业之外，声波制冷技术还可以为包括空调在内的其他家电及计算机芯片行业所利用。加雷特教授说，声波制冷技术的问世将使得未来冰箱的体积更小巧，因为空气压缩机的尺寸变小了。此外这种技术还将有助于空调产品的更新换代，目前使用的传统空调大多是在较高的功率持续工作一段时间之后突然进入静止状态，然后再重新开始制冷，而声波制冷技术将使得空调工作时功率保持平稳，这有助于延长空调主机的寿命。

美国伊利诺伊州技术学院的机械、材料及航天工程系教授加内什·拉曼认为，声波制冷是一项“具有革命意义”的技术。他说：“这是一个令人感到振奋的技术突破，而且是一项向前迈了一大步的进展，它的应用将绝不仅仅限于环保冰箱领域。”

拉曼说：“声波制冷技术的意义几乎可以与激光技术相提并论。但是，采用声波制冷的冰箱可能在制冷效率上还达不到氟制冷剂的效果，这意味着科研机构必须为此投入更多的研发资金，但任何一项技术在其问世之初都不可能尽善尽美。可以肯定的是，未来声波制冷的冰箱一定会走入寻常百姓家。”

美国拉斯莫斯国家实验室的声学科学家格雷格·斯维夫特表示：“目前这一技术还未最终定型，但已经引起了相关各界的关注。不过，就近期而言，要利用声波制冷技术达到绝对零度，即零下273.15摄氏度是非常困难的。”