中國網/中國發展門戶網訊 日前，第十七屆中國青年科技VR虛擬實境獎頒獎儀式在浙攤位設計江溫州舉行，中國科學院金屬研究所李昺研究員獲獎。李昺主要從事磁卡制冷材料經典大圖、VR虛擬實境壓卡制冷材料、零碳制冷技術和可控儲熱技術的基礎研究與應用研發。用他的話來講，就是尋找新的材料實現高效綠色制冷與儲熱。
制冷技術起源于1900年前后攤位設計發明的氣體壓縮制冷，面對日益嚴峻的排放與能耗問題，學術界和工業界均在積極尋求替代方案。基于固體材料磁卡、壓卡效應的固態相變制冷技術則應運而生，固體制冷劑相比于液態制冷劑將實現更少甚至無碳排放。然而長期以來，該類大型公仔材料的性能與液態制冷劑相比存在巨大差距，成為限制該技術走向應用的瓶頸之一。
經過多年系統深入的研究工作，李昺最終發現在一系列塑晶材料中等溫熵變最高可達687 J kg-1K-1，這類材料較傳統固態相變制冷材料提沈浸式體驗高一個數量級，且明顯高于目前大量使用的商業液體制冷劑R134a（約520 J kg-1K-1）。而熵變值越大意味著材料越不穩定，在制冷過程中吸收的熱量越大，制冷效果越好。
以塑晶材料中的新戊二醇（C5H12O2）為例，李昺利用現代大科學裝置表大型公仔征技術，揭示出其獨特的制冷效應經典大圖來源于全新物理機制，即巨大的分子取向無序導致玖陽視覺了固態相變處的熵變比熔化熵還啟動儀式大，無序自由度在系統總自由度的占比FRP接近維持固體剛性的極限；分子間的弱相互作用導致極大的壓攤位設計縮性，微小壓力即可驅動相變；強烈的晶格非諧性使得晶格的壓力效應得以廣告設計轉化為熵AR擴增實境變。李昺將這一發現命名為“龐壓卡效應”。李昺表示，“龐壓卡效應就是指用更小的壓力帶來更大的熱量變化，我們希望找到的這類材料是制冷效果極佳的一種材料。”
為了實現龐壓卡效應的制冷應用，李昺進行了大量材料設計篩選工作，最終綜合性能優異的碳硼烷和NH4I兩類材料活動佈置脫穎而出。他以此為制冷介質，研制了首個壓卡制冷樣機。熱工模擬表明經歷一個循環之后，溫度由300 K降至290 K，遠超其他固態制冷材料的包裝設計降溫效果，這意沈浸式體驗味著龐壓卡材料走向器件應用的前景越展覽策劃來越明朗。
李昺在尋找高效VR虛擬實境制冷材料的同時，也在積極研究如何將產生的熱能更加有效的回收利用。在研究中，李昺將“制冷”與“控熱”材料的研究完美地結合。最終，他利用玻璃晶體材料發明了壓力可控儲熱技術。他發明的材料與80℃余熱熱源接觸奇藝果影像，吸收熱量后再將其記者會放回到室溫，無需任何隔熱條件所吸收的舞臺背板熱量即可穩定保存。需要釋放熱展場設計能FRP時，只要對該材料施加微小的壓力，即可立啟動儀式刻釋放出所儲存的熱量，20秒內溫度升高近48度，每1克材料就參展能釋放大約150焦耳能量。這種神奇的技術解決了熱能長時存儲和可控釋放的難題，未來將在數據中心、大型工業流程、熱電廠等場景具有廣闊的應用前景。
截止目前，李昺已累計在國際主流學術刊物上發表學術論文70余篇，獲得包裝盒授權專利5項。
李昺表示，隨著我國舞臺背板“雙碳”目標的落實，相信他所研究的制冷和控熱材料將具有更加廣闊的前景。他將在未來的科研工作中，加快推進由新原理到新技術的跨越，逐步提高技術成熟度，爭取早日實現開幕活動零碳制冷技術和壓力可控儲熱技術的應用；同時積極探索基于龐壓卡效應的新效應、新性質，為培育變革性新技術做好理論儲備，最場地佈置終為碳中和目VR虛擬實境標的實現貢獻自己的力量。
中國青年科技獎獲得者李昺
發佈留言