◎本報記者 郝曉明
日前，第十七屆中國青年科技獎揭曉，中國科學院金屬研究所研究員李昺獲得該獎項。
冷和熱是一對矛盾，如何將“制冷”與“控熱”材料完美結合，是李昺一直以來研究的課題。
(資料圖片)
作為從事磁卡制冷材料、壓卡制冷材料、零碳制冷技術和可控儲熱技術的科研人員，李昺已經在國際主流學術刊物上發表學術論文70余篇，獲得授權專利5項。
制冷技術的應用，為現代社會發展起到了重要的推動作用。現有制冷設備主要采用氣體壓縮循環技術，通過制冷劑達到制冷效果，不過能耗較高。面對日益嚴峻的能耗問題，學術界和工業界均在積極尋求替代方案。
研究顯示，相比液態制冷劑，固體制冷劑可以實現更少甚至無碳排放。不過，固體制冷劑的性能與液態制冷劑相比存在巨大差距，這成為限制該技術走向應用的瓶頸之一。
這條路走不通，李昺決定換一條。
眾所周知，物質狀態的改變必然伴隨著熱量的吸收或釋放。“如果能夠找到一種材料，通過施加壓力就可以誘導其從一種固態轉化為另一種固態，從而產生熱響應，那么除了傳統制冷劑外，就有了一種新的制冷技術。”李昺表示，他將這種通過超一個數量級壓力誘導出的相變制冷效應命名為龐壓卡效應。
“我們在塑晶材料中發現龐壓卡效應，該材料可以作為新型制冷材料，未來有望大幅度提高制冷效率。”李昺表示，“塑晶材料所需驅動壓力小、成本低廉，將塑晶引入固態相變制冷材料研究領域，將豐富新一代制冷技術研究的材料體系，為發現和設計性能更加優異的材料提供了可能。”
在尋找高效制冷材料的同時，李昺也在積極研究如何將產生的熱能更加有效地回收利用。
“如果將浪費的熱能加以回收并利用，不但可以減少能源消耗，還可以降低碳排放。”李昺說。
最終，李昺利用玻璃晶體材料的特性發明了壓力可控儲熱技術。
李昺向記者介紹這項新技術：“將玻璃晶體材料與80攝氏度余熱熱源接觸，吸收熱量后再將其放回到室溫環境下，其無需任何隔熱條件，即可以穩定地保存所吸收的熱量；當需要釋放熱能時，只要施加微小的壓力，玻璃晶體材料即可立刻釋放所儲存的熱量，每1克材料就能釋放大約150焦耳能量。這項技術解決了熱能長時存儲和可控釋放的難題，未來將應用在數據中心、大型工業流程、熱電廠等場景。”
在冷與熱間穿梭，李昺不斷探尋著新的材料，以實現高效綠色制冷與儲熱。
“未來，我將繼續在材料領域耕耘，通過不斷突破技術瓶頸，助力實現碳達峰、碳中和目標。”李昺表示。
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