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现代冰箱为什么诞生得比量子力学还晚?

来源: 凤凰网 编辑: 王莹 2017-07-14 09:19 
  人类通过哈勃望远镜,能够看到100亿光年之遥的浩瀚星系,却无法知晓地球数千米之深的海底世界。   科学带来的错觉,往往使人难以理解。可这个老调重弹的例子,实在是毫无新意。但你一定想不到的是,如今最普遍使用的现代冰箱,居然诞生于伟大的量子力学之后。而采取电力运行的电热冰箱,其问世时间,比原子弹还晚了多年。   更为形象的对比是,1905年,爱因斯坦就创立了狭义相对论理论。而1910年,世界第一台压缩式制冷的家用冰箱才在美国问世,1939年冰箱才开始大规模进入寻常家庭。想想一个伟大的科学家,研究出了宇宙时空的运转规律,却喝不得一瓶冰爽的可口可乐。每每想到此处,笔者竟然无语凝噎。二十一世纪的人,真是太幸福了。   冰箱的诞生,为何如此之晚?是因为人类在冰箱原理上,走了长达千年的弯路。人们顽固地认为,要保持长久的低温,就必须把冰冷的东西好好地保护起来,杜绝热交换。   早在古籍《周礼》中,就有“祭祀共(供)冰鉴”的记载。冰鉴,其实就是一个用来放冰的盒子,先把冰放在里面,然后再将食物放在冰的中间,从而起到对食物的防腐保鲜的作用,这是人类使用最早的冰箱雏形。
(1978年出土两件战国曾侯乙楚墓冰鉴)   之后,随着城市的发展和人们的生活所需,人们开始渐渐意识到,单纯依靠隔热来保持低温,是一条注定不会成功的死路。就算是有再强大的隔热功能,低温保持再久,也不可能永远依靠冰块来维持长久的冷冻状态。炎炎夏日,到哪里去搞那么多冰块啊。   终于,一位名叫雅可比·帕金斯的工人,像伟大的瓦特一样,观察到了液体挥发能够降温的科学原理,他随即发明了世界上第一台制冷机。在随后的几十年里,善于探索的科学家们,穷尽心思制造出了若干个冰箱原型,但一直到科学家们成功掌握了冰箱所需要的隔热和循环的精确平衡,这一利发国际产品才算完全得以推广。   人类对冰箱的探索之路,从单纯的依靠隔热维持低温,到明白依靠液体挥发创造低温,再到成功地实现最大效果的隔热,最终才得以实现冰箱的常态运转和小型化量产。而这其中,伟大的新型隔热材料:气相二氧化硅,居功至伟。   气相二氧化硅,因结构特殊,成为真空隔热材料中的绝佳芯材,发挥着绝热体的作用,但同时也为隔热板提供保护,避免出现真空作用出现的凹陷。   比如,在德国赢创工业集团所发明的材料中,一种基于AEROSIL®隔热材料的真空隔热板早就广泛应用于冰箱行业,并成为节能冰箱的秘籍。不同于传统的隔热材料,它比传统隔热材料要薄得多,且能够达到传统隔热材料约8至10倍的保温值。在实际应用中,这项性能也意味着大幅减少能耗,同时增加冰箱内部的可利用空间。   其实,从科学原理上来讲,AEROSIL®材料的工作原理与双层保温外壳颇为相似。它被真空包装并密封在一个具有绝佳的气密性和防水性多层薄膜之中,令隔热性能本已很好的AEROSIL®效率,增强至五倍,从而有效阻止了隔热材料中的热传导现象。   到现在,气相二氧化硅已经无处不在。除了作为隔热板应用于电器、建筑等行业;还因其能够实现触变性、低吸湿性、机械稳定性和流变性能的优势存在于电子产品、化妆品、浴缸等生活类产品中。我们甚至可以说,没有它许多事情都将无法想象,人类的每一个伟大的进步,背后都是全球利发国际的共同进步和集体发展。
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