研究背景与行业痛点 - 算力作为数字经济时代的关键基础设施，其高速发展伴随日益增长的能源消耗与散热需求 [1] - 数据中心冷却系统能耗占数据中心总用电的近40% [1] - 传统压缩机制冷方案能耗大、排放高，且在应对高功率散热需求时面临换热效率瓶颈 [1] 技术突破核心发现 - 中国科学院金属研究所李昺研究员团队与合作者首次发现“溶解压卡效应” [1] - 实验发现硫氰酸铵（NHSCN）溶液在压力变化下表现出显著热效应：加压时盐析出并放热，卸压后盐迅速溶解并强力吸热 [1] - 室温下溶液温度可在20秒内骤降近30℃，在高温环境下降温幅度更大，远超已知固态相变材料性能 [1] - 该效应将制冷工质与换热介质合二为一，利用溶液本身流动性实现高效传热，同时通过溶解、析出过程提供巨大冷量 [1] 技术原理与优势 - “溶解压卡效应”类比为挤压吸满盐水的湿海绵：挤压时盐水被挤出并放热，松开时重新吸回盐水并强力、快速吸收周围大量热量 [2] - 该技术制冷能力更强，且因液体本身能流动传热，解决了传统固态材料“造得出冷、却送不走热”的工程难题 [2] - 该技术打破了长期以来困扰制冷领域的“低碳-大冷量-高换热”不可能三角关系 [1] 工程应用与性能 - 基于该效应，团队设计出一套四步循环系统：加压升温→向环境散热→卸压降温→输送冷量 [4] - 单次循环可实现每克溶液吸收67焦耳热量 [4] - 理论效率高达77%，展现出优异的工程应用潜力 [4] 应用前景与行业影响 - 该研究成果为高耗能数据中心等算力基础设施提供了低碳、高效的新型冷却解决方案 [1] - 为下一代数据中心冷却技术提供了原创性方法，有望推动算力基础设施低碳运行 [4]

研究突破概述 - 中国科学院金属研究所李昺研究员团队与合作者在制冷技术领域取得新突破，首次发现“溶解压卡效应”，相关研究成果于1月22日在国际学术期刊《自然》发表 [1] 技术原理与发现 - 研究团队在实验中发现，硫氰酸铵溶液在压力变化下表现出显著热效应：加压时盐析出并放热，卸压后盐迅速溶解并强力吸热 [1] - 室温下溶液温度可在20秒内骤降近30摄氏度，在高温环境下降温幅度更大，远超已知固态相变材料性能 [1] - 该效应将制冷工质与换热介质合二为一，利用溶液流动性实现高效传热，同时通过溶解、析出过程提供巨大冷量 [1] - “溶解压卡效应”类比于挤压吸满盐水的湿海绵，挤压时盐水被挤出放热，松开时重新吸回盐水并强力吸热，解决了传统固态材料传热慢、制冷量有限的工程难题 [2] 性能与系统设计 - 基于该效应设计的四步循环系统，单次循环可实现每克溶液吸收67焦耳热量，理论效率高达77% [3] 行业应用与影响 - 该技术有望为高耗能数据中心等算力基础设施提供低碳、高效的新型冷却解决方案 [1] - 数据中心冷却系统能耗占数据中心总用电的近40%，传统压缩机制冷方案能耗大、排放高且面临换热效率瓶颈 [1] - 该成果打破了长期以来困扰制冷领域的“低碳-大冷量-高换热”不可能三角关系，为高效紧凑的冷却系统开辟全新可能 [1][2] - 该成果为下一代数据中心冷却技术提供了原创性方法，有望推动算力基础设施低碳运行 [4]