我們陷入了一個惡性循環：地球上的氣溫不斷升高，而我們卻在用空調來應對，這反過來又導致了全球暖化。如果有的話，這是一個值得投入大量科學研究的問題。值得慶幸的是，我們可能快要找到解決方法了。

香港科技大學（HKUST）的研究人員開發出了一種彈性熱量冷卻裝置，他們認為這種裝置的效率比以前的嘗試高出48%。它的冷卻原理與傳統空調的蒸氣壓縮原理完全不同，完全不需要在空調設備中使用排放溫室氣體的冷媒。

科大研究人員的高效電積冷卻裝置

新裝置是利用彈性效應來工作的。當施加或卸除外部機械力時，固體材料會可逆地改變形狀，並發生相變。由於兩種共存相之間的熵差，這種材料既可以降溫，也可以升溫。

1980年，物理學家羅德里格斯和布朗首次發現了電致冷效應，但當時並沒有將其歸結為製冷或類似應用的潛在可能。 2023 年9 月，香港科技大學的研究人員實現了50 開爾文的冷卻。研究團隊利用鎳鈦（NiTi）形狀記憶合金開發了一種多材料級聯技術–這種材料在冷態時可以改變形狀，而在加熱時又能恢復原狀。

研究人員選擇了三種具有不同相變溫度的鎳鈦合金，分別在冷端、中間端和熱端工作。透過將每個單元的工作溫度與相應的相變溫度相匹配，整個裝置的超彈性溫度窗口擴大到100 K 以上，每個鎳鈦單元都在其最佳溫度範圍內工作，從而顯著提高了冷卻效率。

現在，該系統使他們的設備能夠將溫度降低75 開爾文，而且無需使用有害冷媒。它的能效也要高很多。

那什麼時候能有更好的冷氣呢？很難說。但希望能早於我們融化更多冰蓋的時間。國際能源機構是法國的非營利機構，負責協調能源效率的研究和訓練。根據該機構的數據，到2050 年，我們僅用於冷卻房屋和建築物的能源消耗將增加一倍以上。

研究人員在研究類似節能技術的過程中會產生多少競爭，也會是一件有趣的事。去年，盧森堡科技學院的研究人員開發出一個基於電致冷效應的系統–陶瓷和聚合物等材料在受到電場作用時會發生可逆的溫度變化。他們的裝備產生了20 開爾文的溫差，卻沒有觀察到任何擊穿現象。

LIST盧森堡的研究人員指出，電解冷卻裝置所使用的大量電能可以重複使用，因此它們的效率相當高。此外，這種技術還可應用於冷卻電動汽車電池等領域。

有關這項研究的論文已發表在《自然-能源》雜誌上。讓降溫大戰開始吧。