日前，第十七屆中國青年科技獎揭曉，中國科學(xué)院金屬研究所研究員李昺獲得該獎項(xiàng)。

冷和熱是一對矛盾，如何將“制冷”與“控?zé)帷辈牧贤昝澜Y(jié)合，是李昺一直以來研究的課題。

作為從事磁卡制冷材料、壓卡制冷材料、零碳制冷技術(shù)和可控儲熱技術(shù)的科研人員，李昺已經(jīng)在國際主流學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文70余篇，獲得授權(quán)專利5項(xiàng)。

制冷技術(shù)的應(yīng)用，為現(xiàn)代社會發(fā)展起到了重要的推動作用?，F(xiàn)有制冷設(shè)備主要采用氣體壓縮循環(huán)技術(shù)，通過制冷劑達(dá)到制冷效果，不過能耗較高。面對日益嚴(yán)峻的能耗問題，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界均在積極尋求替代方案。

研究顯示，相比液態(tài)制冷劑，固體制冷劑可以實(shí)現(xiàn)更少甚至無碳排放。不過，固體制冷劑的性能與液態(tài)制冷劑相比存在巨大差距，這成為限制該技術(shù)走向應(yīng)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(zhì)狀態(tài)的改變必然伴隨著熱量的吸收或釋放?！叭绻軌蛘业揭环N材料，通過施加壓力就可以誘導(dǎo)其從一種固態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種固態(tài)，從而產(chǎn)生熱響應(yīng)，那么除了傳統(tǒng)制冷劑外，就有了一種新的制冷技術(shù)?！崩顣m表示，他將這種通過超一個數(shù)量級壓力誘導(dǎo)出的相變制冷效應(yīng)命名為龐壓卡效應(yīng)。

“我們在塑晶材料中發(fā)現(xiàn)龐壓卡效應(yīng)，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(qū)動壓力小、成本低廉，將塑晶引入固態(tài)相變制冷材料研究領(lǐng)域，將豐富新一代制冷技術(shù)研究的材料體系，為發(fā)現(xiàn)和設(shè)計性能更加優(yōu)異的材料提供了可能?！?/p>

在尋找高效制冷材料的同時，李昺也在積極研究如何將產(chǎn)生的熱能更加有效地回收利用。

“如果將浪費(fèi)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?！崩顣m說。

最終，李昺利用玻璃晶體材料的特性發(fā)明了壓力可控儲熱技術(shù)。

李昺向記者介紹這項(xiàng)新技術(shù)：“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(huán)境下，其無需任何隔熱條件，即可以穩(wěn)定地保存所吸收的熱量；當(dāng)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(xiàng)技術(shù)解決了熱能長時存儲和可控釋放的難題，未來將應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心、大型工業(yè)流程、熱電廠等場景?！?/p>

在冷與熱間穿梭，李昺不斷探尋著新的材料，以實(shí)現(xiàn)高效綠色制冷與儲熱。

“未來，我將繼續(xù)在材料領(lǐng)域耕耘，通過不斷突破技術(shù)瓶頸，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)?！崩顣m表示。