美國能源部在艾奧瓦州立大學埃姆斯實驗室的科研人員最近研製出了世界上第一台能在室溫下工作的磁冰箱。據專家們稱，這種利用磁熱效應製造的冰箱將會代替傳統的冰箱，從而成為一個具有劃時代意義的科研新成果。

    傳統的冰箱或製冷機採用的是氣體壓縮迴圈系統，也就是將容易液化的氟利昂氣體用泵送到製冷機內部吸收熱量，然後傳送到製冷機外面。當氣體通過製冷機背後的蛇形管時，壓縮機的壓力使氣體冷凝並向周圍散發熱量。在整個迴圈過程中，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製冷機效率也只有40％。而且，氟利昂冰箱在廢棄後，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，其效率可達60％以上。新研製的磁冰箱的核心是一個旋轉裝置，裝置包括含有金屬釓片的轉輪和一塊高磁場強度稀土永磁鐵。釓是一種特殊的金屬，它被置於磁性環境後溫度升高，當磁場被去除後則溫度下降，這一現象被稱為“磁熱效應”。工作時，釓輪通過永磁鐵缺口進入磁場後出現巨大的磁熱效應，由此導致釓輪升溫，系統內第一條迴圈管道的水將釓輪溫度升高獲得的熱量帶走以使釓輪冷卻；當釓輪離開磁場後，釓輪溫度就會下降到比它進入磁場前還要低的溫度，此時系統內第二條迴圈管道的水通過釓輪並被釓輪冷卻，被冷卻的水成為製冷源，可用於製冷。

    “我們正在見證歷史，”美國能源部的冶金專家、艾奧瓦州立大學教授卡爾格斯克奈德這樣説。因為這一新的科研成果將改變傳統的冰箱製冷系統，不再排放使地球變暖的氣體，對於環境保護具有重要意義。與此同時，它的製冷系統在工作時幾乎沒有聲音，因為它沒有什麼振動。

    這種製冷系統的另一個優點是節能。這位專家説，這種磁冰箱只耗費驅動釓輪轉動的發動機和抽水機的電力，節省了電能。剛開始要完全靠電，以後還可以發展到用電池驅動。他還説，這種磁冷卻技術今後將廣泛用於空調、冷凍和其他商用和家用設備。

    應該説，利用“磁熱效應”製冷，人類已經研究了很長時間。早在1918年，科學家們就發現有些金屬在磁化時會變熱，而退磁後又會變冷。從那以後，對於用這種效應製冷的研究和探索從未停止過，但長期以來，這個領域的研究進展非常緩慢。

    美國埃姆斯實驗室是從1985年開始在磁冰箱領域進行研究的，主要為美國的宇航公司研製，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磁鐵來研究設計磁冰箱，遭到多次挫折。這次研發出來的新産品採用了新技術，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出了大量製造硅鍺釓合金技術，這種材料具有更高的磁製冷效果，比使用純釓磁製冷材料的效率要高出很多。

    卡爾説，這項技術可望在一年後投入市場，他們已經計劃把專利賣給大的冰箱和空調製造公司。“開始的時候，磁冰箱等産品的成本肯定比較高，但産量高了成本就會降下來。”他還説，産品真正投入市場大約需要8年時間。（劉愛成）

    《環球時報》 2002年01月28日