冰箱里的"环境刺客"要下岗？三星联手霍普金斯搞出半导体制冷黑科技

麻薯滑芝士 · 发表于 2025-5-28 20:06:40

本帖最后由麻薯滑芝士于 2025-5-29 08:26 编辑

当你打开冰箱取冷饮时，可能没意识到这个习以为常的动作正在释放“环境刺客”。传统制冷剂带来的环保难题，最近被三星电子和约翰·霍普金斯大学应用物理实验室联手撕开突破口——他们在《自然通讯》发表的论文中，展示了一种无需制冷剂的薄膜半导体制冷技术，让冰箱可能迎来"去氟化"革命。

这项技术基于1834年发现的帕尔贴效应：当电流通过两种导体组成的回路时，接头处会一边发热一边发冷。虽然该原理早被用于车载小冰箱，但传统帕尔贴模块存在明显短板——制冷效率不到压缩机的三分之一，能耗较高。三星研究团队与约翰·霍普金斯应用物理实验室的Rama Venkatasubramanian博士团队合作，开发出纳米级薄膜加工技术，将半导体材料厚度压缩到微米级别，相较前代帕尔贴设备，制冷效率提升75%。

关键突破出现在材料用量领域。新技术仅需传统方案千分之一的半导体材料，生产成本大幅下降。论文数据显示，新型薄膜器件在30℃温差下能达到5.5的制冷系数，刷新固态制冷领域纪录。生产流程同步简化，为大规模商用创造可能。

该技术展现出三大优势：温度响应速度比传统冰箱快3倍，控温精度达到±0.1℃，同时消除压缩机噪音。这意味着未来家电不仅能快速制冷，还能实现医疗级精准温控。三星工程师确认，该技术计划应用于2026年旗舰冰箱产品线，未来将拓展至空调、医疗设备及数据中心散热系统。

行业观察家指出，半导体制冷全面替代压缩机仍需技术迭代。当前原型机的制冷量适用于小型空间，若要对标对开门冰箱的制冷需求，可能需要堆叠数百个薄膜模块。但这项突破性技术使制冷设备彻底摆脱氟利昂类物质，对于执行《基加利修正案》的全球环保进程具有里程碑意义。正如论文通讯作者Rama Venkatasubramanian强调："我们正在重新定义'冷'的生产方式。"