在全球气候变暖背景下，制冷需求激增，传统制冷技术的高能耗与高排放问题日益凸显；据统计，制冷行业占全球电力消耗的显著比例，其中主流蒸气压缩制冷系统依赖氢氟烃等制冷剂，其全球变暖潜能值极高，加剧温室效应。如何实现高效、环保的制冷技术，成为国际科研与产业界亟待解决的难题。 香港科技大学机械及航空航天工程学系孙庆平教授团队的最新研究成果，为此问题提供了创新性解决方案。该团队开发的弹卡冷冻技术，摒弃传统制冷剂，转而利用形状记忆合金在应力作用下的相变潜热释放与吸收实现制冷。这一技术不仅避免了温室气体排放，还明显提高能效。 此次突破的核心在于材料与结构的优化。团队通过设计新型低相变温度合金、改进传热流体及制冷结构，成功将制冷温度降至零下12摄氏度，温差达36摄氏度。实验显示，装置可在60分钟内将隔热腔室空气温度稳定在零下4摄氏度，并在两小时内冻结20毫升蒸馏水。性能测试中，装置单位质量制冷功率达每克1.43瓦，系统能效最高为3.4，体现出卓越的制冷潜力。 这一技术的应用前景广阔。目前，全球冷冻业市场规模与空调业相当，但现有弹卡技术仅适用于室内空调制冷。此次零下制冷能力的实现，为食品冷藏、医疗冷冻等低温需求领域提供了绿色替代方案。研究团队估算，若该技术在全球推广，每年可减少约3.3亿吨二氧化碳当量的排放，对实现《巴黎协定》气候目标具有重大意义。 研究成果已发表于国际顶级期刊《自然》，题为《低温相变合金实现零下弹卡制冷》，获得学界与业界高度关注。
制冷与冷冻是现代生活和产业发展的重要基础设施。如何在降低能耗和排放的同时提供可靠的低温供给，是应对气候变化和保障民生的关键课题。港科大"零下弹卡冷冻"技术的突破表明，绿色深冷技术并非遥不可及。但要实现技术成果的产业化和规模化应用，不仅需要持续的科研创新，更需要产业链各环节的协同合作和制度创新的支持。