200万人口小国发明无气体金属空调，或引发全球空调革命！

　　炎热的夏天，你打开空调，房间迅速变凉。而这台安静运行的空调没有任何会损害环境的气体，也不会悄悄成为气候变化的"帮凶"，因为它的核心制冷系统使用的是金属合金，没有任何气体排放，或引发全球空调革命。

　　斯洛文尼亚是欧洲一个仅200万人口的小国，但卢布尔雅那大学的工程师们却正在书写制冷史上的新篇章。近百年来，我们使用的所有空调和冰箱都基于同一原理：气体压缩、蒸发、冷凝的循环过程。但斯洛文尼亚研究人员说："我们可以不用气体也能制冷。"

　　这项突破的核心是一种叫镍钛合金(Nitinol)的特殊金属。与其他金属不同，这种合金有一个奇特的特性：当你挤压它时，它会变热；当你释放压力时，它会急剧降温。科学家们称这种现象为"弹热效应"(elastocaloric effect)。

　　想象一下，如果你能快速压缩一块海绵，它会变热；然后当你松手让它恢复原状，它会变冷——镍钛合金就是这样工作的，只是效果强大得多。

　　传统空调使用的制冷剂是全球变暖的"隐形杀手"。这些气体(HFCs)的温室效应是二氧化碳的上千倍。即使是一小块手掌大小的空调泄漏，其环境影响也相当于一辆汽车行驶15,000公里产生的碳排放！

　　斯洛文尼亚的SMACool原型机通过完全消除这些有害气体，直接解决了这一环境威胁。虽然它目前效率仅为传统系统的15%，但考虑到这项技术刚刚起步不到十年，而传统压缩机已经完善了一个世纪，这已是令人鼓舞的开始。

　　就在斯洛文尼亚的科学家们努力改进他们的原型机时，令人惊喜的消息早已从香港传来。2025年2月，香港科技大学的研究团队在世界顶级科学期刊《自然》上发表了突破性成果：他们实现了世界首台千瓦级固态空调，使用的同样是镍钛合金的弹热效应。

　　过去，弹热制冷系统的冷却功率不超过300瓦，这使得该技术仅能用于小型装置。香港科大团队的系统将这一数字提升至1,284瓦——足以在15分钟内将一个小房间从闷热的31°C降至舒适的21°C。

　　香港科大团队提出了几项关键创新：

　　"串联力量，并联流体"的架构：想象10个工人一起推动一块石头（串联用力），但冷却液像分流的河水一样并行流过每个工人身边，保持低压高效。

　　薄壁管状设计：就像铝锅比铁锅导热更快，他们使用薄壁管状镍钛合金，大大提高了热传递效率。

　　石墨烯"魔法水"：研究人员在普通冷却液中添加了少量石墨烯（每升仅2克），热传导效率却提高了惊人的50%。这就像给普通水加入了"超级导热粉末"。

　　高频运行：系统能以3.5赫兹高频稳定运行，每秒完成3.5次压缩-释放循环，大大提高了制冷效率。

　　这两项研究展示了科学创新的美丽画卷：斯洛文尼亚团队开创了新路径，而香港科大团队则突破了实用化的关键瓶颈。两者互为补充，共同推动了这项革命性技术的发展。

　　当一个小国和一所大学都能做出如此重大的突破，我们有理由相信，未来几年，这项技术将可能迅速成熟。未来夏天将：

　　没有嗡嗡作响的压缩机

　　没有对环境有害的制冷剂

　　更高的能源效率

　　更小的碳足迹

　　考虑到全球空调数量预计从目前的20亿台增至2050年的60亿台，这项技术的普及将为应对气候变化提供重要武器。

　　有时候，最伟大的创新并非来自规模最大的国家或投资最多的公司。斯洛文尼亚的例子告诉我们，突破可以源自任何地方；而香港科大的研究则表明，中国科学家正在引领前沿技术的商业化进程。

　　无论这场制冷革命最终由谁主导，有一点是确定的：在应对气候变化的关键时刻，科学与创新正为我们带来一股真正的"清凉风"！

　　参考文献：

　　1Zhou, G., Zhang, L., Li, Z., Hua, P., Sun, Q., & Yao, S. (2025). Achieving kilowatt-scale elastocaloric cooling by a multi-cell architecture. Nature, 639, 87–92.