想象一下，你手里握着一块湿海绵，用力挤压时它会变暖，松开手让水重新吸回时又会变凉。中国科学院金属研究所的科学家们刚刚把这个简单的物理现象变成了可能改变整个制冷行业的技术突破。
1月22日，李昺研究员团队在《自然》杂志上发表了一项震撼业界的发现。他们首次证实了"溶解压卡效应"的存在，利用硫氰酸铵溶液在压力变化下的独特行为，实现了20秒内从室温骤降近30摄氏度的惊人冷却速度。更关键的是，这项技术的理论效率高达77%，每克溶液单次循环可吸收67焦耳热量，远超现有的固态制冷材料。
AI算力狂飙背后的能源黑洞

这项看似学术化的发现，实际上瞄准的是一个价值数千亿美元的现实难题，数据中心的能源消耗危机。
国际能源署预测，到2026年全球数据中心的电力消耗可能达到1050太瓦时，几乎是2022年水平的两倍。其中冷却系统占据了数据中心总能耗的30%到40%，在一些老旧设施中这个比例甚至更高。随着人工智能大模型训练需求激增，单个机柜的功率密度已经从传统的每平方英尺162千瓦飙升到176千瓦，传统的风冷系统已经接近物理极限。
更尴尬的是，现有的压缩机制冷方案不仅能耗巨大，还严重依赖氟利昂等温室气体制冷剂。根据美国国会研究服务报告，一个大型数据中心每天可能需要消耗30万加仑水用于冷却，这在水资源紧张的地区正引发新的环境争议。
液冷技术虽然效率更高，但需要复杂的管路系统和昂贵的基础设施改造，对于已建成的数据中心来说成本难以承受。行业迫切需要一种既高效又灵活的新型冷却方案。
盐和水的化学魔术

李昺团队的突破恰好切中了这个痛点。他们发现的"溶解压卡效应"原理出奇简单却威力惊人：当对硫氰酸铵水溶液施加压力时，溶解的盐会析出成固体并释放热量；卸压后，盐迅速重新溶解，这个过程会强烈吸热，导致溶液温度骤降。

尽管中国的发电能力已经是美国的两倍，但它仍在推进新技术的发展，以建设更节能的数据中心。（图片：新华社）
这个机制的妙处在于它把制冷介质从固体变成了流体。传统的固态相变制冷材料虽然环保，但导热慢、冷却效率低一直是致命缺陷。而液体可以直接泵送到热交换器中，与发热的服务器芯片进行高效热交换，然后循环回去再次冷却，整个过程不产生任何温室气体排放。
研究团队设计的四步循环系统更是展现出工程化的可行性：加压升温、向环境散热、卸压降温、输送冷量。这套流程既可以集成到现有数据中心的冷却回路中，也可以为新建设施提供全新的设计思路。
从实验室到机房还有多远

不过技术突破与商业应用之间仍然横亘着巨大鸿沟。硫氰酸铵虽然冷却效果出色，但它的长期稳定性、设备腐蚀性、成本控制和安全性都需要更多验证。数据中心运营商对新技术的容错率极低，任何可能导致宕机的风险都难以被接受。
更现实的问题在于产业链配套。要把这项技术推向市场，需要开发专用的压力泵送系统、热交换器和控制算法，还要建立从溶液生产到设备维护的完整供应链。这些都需要时间和资金的持续投入。
然而时间窗口可能正在打开。随着各国收紧碳排放法规，欧盟已经开始逐步淘汰高全球变暖潜值的制冷剂，中国也在"双碳"目标下加大对绿色技术的支持力度。数据中心运营商面临的能源成本压力和环境监管压力正在倒逼整个行业寻找替代方案。
如果李昺团队能够在未来两到三年内完成中试验证，并与数据中心设备制造商建立合作，这项"挤海绵"式的制冷技术或许真能在人工智能竞赛的关键基础设施领域为中国赢得先机。毕竟，在算力竞争日益激烈的今天，谁能更高效地给芯片降温，谁就掌握了通往智能未来的钥匙。