來源：央視新聞客戶端
記者從中國科學院金屬研究所獲悉，近日，該研究所李昺研究員團隊與合作者在製冷技術領域取得新突破——首次發現「溶解壓卡效應」，有望為高耗能數據中心等算力基礎設施提供低碳、高效的新型冷卻解決方案。該研究成果1月22日在國際學術期刊《自然》發表。
算力作為數字經濟時代的關鍵基礎設施，其高速發展背後是日益增長的能源消耗與散熱需求。數據中心的冷卻系統能耗占數據中心總用電的近40%，傳統壓縮機製冷方案不僅能耗大、排放高，且在應對高功率散熱需求時面臨換熱效率瓶頸。研究團隊在實驗中發現，硫氰酸銨（NH SCN）溶液在壓力變化下可以表現出驚人的熱效應：加壓時鹽析出並放熱，卸壓後鹽迅速溶解並強力吸熱，室溫下溶液溫度可在20秒內驟降近30℃，在高溫環境下降溫幅度更大，遠超已知固態相變材料性能。這一現象被命名為「溶解壓卡效應」。該效應將製冷工質與換熱介質合二為一：利用溶液本身流動性實現高效傳熱，同時通過溶解、析出過程提供巨大冷量，從而打破了長期以來困擾製冷領域的「低碳-大冷量-高換熱」不可能三角關係。
「壓卡效應」可以形象地理解為：就像用力擠壓一塊乾燥的海綿，海綿內部結構被壓緊時會發熱；鬆開手後，海綿迅速回彈，會從周圍吸收熱量而變涼。這種固態材料靠自身結構變化來製冷的方式，雖原理新穎，但傳熱慢、製冷量有限。而新發現的「溶解壓卡效應」則相當於擠壓一塊吸滿鹽水的濕海綿——擠壓時鹽水被擠出並放熱，鬆開手時海綿重新吸回鹽水，這一過程會強力、快速地吸收周圍大量熱量。它不僅製冷能力更強，還因為液體本身能流動傳熱，一舉解決了傳統固態材料「造得出冷、卻送不走熱」的工程難題，為高效、緊湊的冷卻系統開闢了全新可能。
基於「溶解壓卡效應」，團隊設計出一套四步循環系統：加壓升溫→向環境散熱→卸壓降溫→輸送冷量，單次循環可實現每克溶液吸收67焦耳熱量，理論效率高達77%，展現出優異的工程應用潛力。
該成果為下一代數據中心冷卻技術提供了原創性方法，有望推動算力基礎設施低碳運行。
