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发帖数: 994 | 1 ZT: 这台降温仪让我的心凉透了 http://blog.sciencenet.cn/blog-1319915-1078362.html
物理太重要了，一定不能放弃啊！
前两天，我看到一篇关于“固态降温仪”的科学新闻，美国加州大学（UCLA）制造了一
种可转换电和热能的薄膜（电热效应），可以根据外加电场的开或关而释放或吸收热。
“该薄膜每克制冷功率高达2.8瓦”，这种降温仪可以“让一部三星智能手机电池的温
度在5秒内降低了8摄氏度。相比之下，空气降温技术在50秒内仅降低3摄氏度。”
我有些好奇，就把文章找来看了看，可是这台降温仪让我的心凉透了：这完全就是瞎扯
嘛，哪里能降温呢？
本来吧，一篇文章错了就错了，也没有什么了不起的，这种文章多了去了，何况CCTV也
没有报道它。可是我这个人有些“SCI控”，对高档次文章崇拜得不得了，这篇工作可
是发表在Science上的，而且还有大腕的捧场文章助兴，所以还是说两句吧。（以下数
据和图片取自 R. Ma, et al., Highly efficient electrocaloric cooling with
electrostatic actuation, Science 357 (6356), 1130-1134.）
高分子材料薄膜，7厘米长，3厘米宽，60微米厚，做出适当的电极，夹在两片铝板（大
概6毫米厚）之间，就构成了这台固态降温仪。有一套电路可以让这个薄膜升温或降温
，如左图所示，高温（红色区域）大约23度，低温（蓝色区域）大约18度，绿色区域为
室温，大约20度。另外一套电路可以让这个薄膜与上方或下方的铝片贴在一起，如右图
所示，交替操作就可以把热量从上面传递到下面了。制冷功率高达每克2.8瓦，就是用
它来实现的。
把上方的铝板换成锂电池，就可以为三星手机电池降温了，在5秒内，电池温度就降低
了8度，如上图所示。了不起吧！
可惜，这是不可能的。用点简单的物理知识就知道，这是不可能的。一次操作可以让60
微米厚的薄膜的温度升降5度，贴到6毫米厚的铝板上，最多只能把它的温度降低0.05度
，因为固体材料的比热都是差不多的。换句话说，如果想让温度降低一度，那么铝板的
厚度就只能是300微米左右，也就是0.3毫米。再换一组数据，文章里说，制冷功率是每
平方厘米30mW，那么，固体材料的比热大多是每度每克1焦耳左右，如果让材料的温度
降低1度，也只能是300微米厚，正好是1厘米的百分之三。
所以，很可惜，这台固体降温仪让你失望了。也许你会说，人家明明就测出来了呀，这
可是实验结果啊，发表在Science上，还有大腕捧场，难道还不如我在这里红口白牙地
瞎白活？这么说吧，如果你给我一篇Science文章，再给我一本普通物理学教材，让我
选边站，我只能说：我爱Science，但我更爱物理。
测量错误可能来自于哪里呢？具体原因我不知道，但我猜是因为他们需要加很高的电压
，从而干扰了测量系统。
干掉了这台降温仪，我又想起了浙江高考的物理选考事件，不禁心头火起，我要大声疾
呼：物理太重要了，一定不能放弃啊！ |
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