磁冰箱

這種制冷系統(tǒng)的另一個優(yōu)點是節(jié)能。這位專家說，這種磁冰箱只耗費驅(qū)動釓輪轉(zhuǎn)動的發(fā)動機和抽水機的電力，節(jié)省了電能。剛開始要完全靠電，以后還可以發(fā)展到用電池驅(qū)動。他還說，這種磁冷卻技術(shù)今后將廣泛用于空調(diào)、冷凍和其它商用和家用設(shè)備。

應(yīng)該說，利用“磁熱效應(yīng)”制冷，人類已經(jīng)研究了很長時間。早在1918年，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)有些金屬在磁化時會變熱，而退磁后又會變冷。從那以后，對于用這種效應(yīng)制冷的研究和探索從未停止過，但長期以來，這個領(lǐng)域的研究進展非常緩慢。

美國埃姆斯實驗室是從1985年開始在磁冰箱領(lǐng)域進行研究的，主要為美國的宇航公司研制，同時得到了美國能源部的資助。剛開始時，埃姆斯實驗室的研究人員用笨重的超導(dǎo)磁鐵來研究設(shè)計磁冰箱，遭到多次挫折。這次研發(fā)出來的新產(chǎn)品采用了新技術(shù)，首次使用了永磁鐵。與此同時，埃姆斯實驗室的研究人員還開發(fā)出了大量制造硅鍺釓合金技術(shù)，這種材料具有更高的磁制冷效果，比使用純釓磁制冷材料的效率要高出很多。

傳統(tǒng)的冰箱或制冷機采用的是氣體壓縮循環(huán)系統(tǒng)，也就是將容易液化的氟利昂氣體用泵送到制冷機內(nèi)部吸收熱量，然后傳送到制冷機外面。當(dāng)氣體通過制冷機背后的蛇形管時，壓縮機的壓力使氣體冷凝并向周圍散發(fā)熱量。在整個循環(huán)過程中，氟利昂和管壁之間的摩擦要消耗能量。因此，即使是最好的氣體壓縮式制冷機效率也只有40%。而且，氟利昂冰箱在廢棄后，它釋放出的氟利昂會進入大氣破壞臭氧層。

而磁冰箱不用氣體介質(zhì)，其效率可達60%以上。新研制的磁冰箱的核心是一個旋轉(zhuǎn)裝置，裝置包括含有金屬釓片的轉(zhuǎn)輪和一塊高磁場強度稀土永磁鐵。釓是一種特殊的金屬，它被置于磁性環(huán)境后溫度升高，當(dāng)磁場被去除后則溫度下降，這一現(xiàn)象被稱為“磁熱效應(yīng)”。工作時，釓輪通過永磁鐵缺口進入磁場后出現(xiàn)巨大的磁熱效應(yīng)，由此導(dǎo)致釓輪升溫，系統(tǒng)內(nèi)第一條循環(huán)管道的水將釓輪溫度升高獲得的熱量帶走以使釓輪冷卻；當(dāng)釓輪離開磁場后，釓輪溫度就會下降到比它進入磁場前還要低的溫度，此時系統(tǒng)內(nèi)第二條循環(huán)管道的水通過釓輪并被釓輪冷卻，被冷卻的水成為制冷源，可用于制冷。

“我們正在見證歷史，”美國能源部的冶金專家、愛荷華州立大學(xué)教授卡爾·格斯克奈德這樣說。因為這一新的科研成果將改變傳統(tǒng)的冰箱制冷系統(tǒng)，不再排放使地球變暖的氣體，對于環(huán)境保護具有重要意義。與此同時，它的制冷系統(tǒng)在工作時幾乎沒有聲音，因為它沒有什么振動。