美國賓夕法尼亞大學(xué)的幾位科學(xué)家近日研制出了一種用聲波制冷的技術(shù)，不久的將來這種技術(shù)應(yīng)用到冰箱和空調(diào)制造行業(yè)后將可以生產(chǎn)出綠色家電，使得人們的家居生活更加注重環(huán)保。
上述科學(xué)家之一、賓夕法尼亞大學(xué)物理聲學(xué)系教授斯蒂文•加雷特表示，傳統(tǒng)的冰箱均通過化學(xué)制冷劑達(dá)到制冷效果，因此對(duì)環(huán)境有一定的污染作用，而這次研發(fā)出來的聲波制冷技術(shù)則*以熱聲學(xué)原理為基礎(chǔ)，用空氣作為制冷劑，不僅不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，而且還將成為化學(xué)制冷劑理想的替代產(chǎn)品。
加雷特教授說，他和同事首先制造出高振幅的聲波，使其頻率達(dá)到165分貝左右。而在搖滾樂聲震耳欲聾的歌廳里，聲波的分貝數(shù)也不過只有120，距離一架直升機(jī)升空30米開外時(shí)聽到的直升機(jī)起飛噪音也僅有140分貝，因此當(dāng)聲波頻率達(dá)到165時(shí)聲音之間的相互摩擦和振動(dòng)就會(huì)達(dá)到非常激烈的程度，幾乎可以使人的頭發(fā)自行著火。
這次加雷特教授及其同事研制出的聲波制冷機(jī)原型高40厘米寬23厘米，里面盛滿了被壓縮的空氣，在利用聲波制冷的流程當(dāng)中，加雷特教授和他的同事使用的是173分貝的聲波，因此聲波產(chǎn)生的熱量極其*。
與此同時(shí)，這些科學(xué)家還根據(jù)空氣在受壓后升溫，膨脹后降溫的原理利用金屬風(fēng)箱不停地給聲波周圍的空氣加壓，制冷機(jī)產(chǎn)生的熱量被輸送到機(jī)器外部，而收到制冷效果的空間則溫度顯著下降。結(jié)果顯示整個(gè)聲波制冷系統(tǒng)共生成了5千瓦的能量，產(chǎn)生的制冷效果很明顯，將周圍的溫度下調(diào)到了零下8度。
加雷特教授表示：“我們zui終的目標(biāo)是將這種聲波制冷技術(shù)應(yīng)用于家用冰箱當(dāng)中?，F(xiàn)在冰箱中普遍使用的氟制冷劑是導(dǎo)致臭氧層空洞擴(kuò)大和變暖的原因之一，氟氣體進(jìn)入空氣當(dāng)中后使得空氣升溫的效率是二氧化碳的3000倍，因此一旦氟制冷劑遭到封殺，聲波制冷技術(shù)將很快成為環(huán)保冰箱的重要標(biāo)志。”
除了應(yīng)用于冰箱制造行業(yè)之外，聲波制冷技術(shù)還可以為包括空調(diào)在內(nèi)的其他家電及計(jì)算機(jī)芯片行業(yè)所利用。加雷特教授說，聲波制冷技術(shù)的問世將使得未來冰箱的體積更小巧，因?yàn)榭諝鈮嚎s機(jī)的尺寸變小了。此外這種技術(shù)還將有助于空調(diào)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，目前使用的傳統(tǒng)空調(diào)大多是在較高的功率持續(xù)工作一段時(shí)間之后突然進(jìn)入靜止?fàn)顟B(tài)，然后再重新開始制冷，而聲波制冷技術(shù)將使得空調(diào)工作時(shí)功率保持平穩(wěn)，這有助于延長空調(diào)主機(jī)的壽命。
美國伊利諾伊州技術(shù)學(xué)院的機(jī)械、材料及航天工程系教授加內(nèi)什•拉曼認(rèn)為，聲波制冷是一項(xiàng)“具有革命意義”的技術(shù)。他說：“這是一個(gè)令人感到振奮的技術(shù)突破，而且是一項(xiàng)向前邁了一大步的進(jìn)展，它的應(yīng)用將絕不僅于環(huán)保冰箱領(lǐng)域。”
拉曼說：“聲波制冷技術(shù)的意義幾乎可以與激光技術(shù)相提并論。但是，采用聲波制冷的冰箱可能在制冷效率上還達(dá)不到氟制冷劑的效果，這意味著科研機(jī)構(gòu)必須為此投入更多的研發(fā)資金，但任何一項(xiàng)技術(shù)在其問世之初都不可能盡善盡美?？梢钥隙ǖ氖牵磥砺暡ㄖ评涞谋湟欢〞?huì)走入尋常百姓家。”
美國拉斯莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的聲學(xué)科學(xué)家格雷格•斯維夫特表示：“目前這一技術(shù)還未zui終定型，但已經(jīng)引起了相關(guān)各界的關(guān)注。不過，就近期而言，要利用聲波制冷技術(shù)達(dá)到零度，即零下273.15攝氏度是非常困難的。”
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