压卡材料（
BC
）通过固态相变对压力的影响产生热吸收，为高效节能制冷提供了潜力。然而，很少有已知材料在家庭制冷或空调所需的温度区域具有所需的相变。
在此，
澳大利亚迪肯大学
Jennifer M. Pringle
教授和澳大利亚莫纳什大学
Douglas R. MacFarlane
教授等人
引入有机离子塑晶（
OIPCs
）作为
BC
材料的新家族。
OIPCs
展现出亚环境转变温度，所谓的
“
巨大
”
熵变（每千克每开尔文
92
至
240
焦耳），以及对压力的高度敏感性，高达每千巴
23.7
开尔文。通过离子的结构改性，可以实现这些原型
OIPC-BC
的
BC
响应的可调性
。因此，
这种可能的结构和功能组合的广泛矩阵表明了
OIPCs
作为一类新的高效和可持续冷却技术材料的范围。
相关文章以“
Organic ionic plastic crystals having colossal barocaloric effects for sustainable refrigeration
”为题发表在
Science
上。这也是
Douglas R. MacFarlane
教授
半个月内刊发的第二篇正刊！
空调和电风扇已经占到全球电力消耗的
10%
，预计在未来二十年内，随着气候变暖，这一比例将大幅增加，到
2050
年能源需求将增加两倍，接近今天印度和中国总电力消耗的水平。
同时
，空调将成为峰值电力需求的主要贡献者，加剧了可再生能源间歇性问题和对大规模能源储存的需求，同时排放更多的温室气体。因此，推进制冷技术被视为降低日益增长的能源成本的紧迫优先事项，国际能源署的
2050
年净零排放情景要求到
2030
年空调效率提高
50%
。
其中，
固态热材料作为传统制冷技术中使用的制冷剂的替代品正在出现，尽管效率持续提高，但这些技术一个多世纪以来基本保持不变
，
对压力变化等扰动产生热响应
。
因此，相关冷却系统可以按照与蒸汽压缩循环相同的热力学原理运行，同时避免使用高全球变暖潜力的工作流体，并提供更高效制冷的潜力。最有希望的选项之一
是压卡效应
，使用静水压力来驱动固体材料中的相变。对固态压卡循环感兴趣的一个原始原因是迫切需要替换氢氟烃作为制冷剂，它们具有高全球变暖潜力。对可以应用于这些材料的制冷循环的详细分析表明，在某些条件下，压卡循环在家庭制冷和空调方面可以大幅优于传统蒸汽压缩循环的能源成本
。
本文
描述了一些本身具有潜力的材料，并展示了一大类化合物，有机离子塑性晶体（
OIPCs
）（图
1A
）。
OIPCs
具有与分子塑性晶体相同的优势特征，并且具有几乎可以忽略不计的蒸汽压力的额外优势。与分子塑性晶体不同，
OIPCs
由阳离子和阴离子组成，在固态转变中的动态变化复杂。因此，
其
热性质是多样的
，
有时观察到多个固态相，而其他
OIPCs
只显示一个高熵固态
-
固态相变。
OIPCs
中的可逆一级固态
-
固态转变通常发生在适合冷却应用的亚环境温度，使它们成为高效冷却技术的极具吸引力的选择。
作者报道了
四种原型
OIPCs
的首次压卡研究（图
1A
），基于它们已知的热物理性质和转变温度选择了这些
OIPCs
，包括在之前的工作中观察到的大熵变。这些
OIPCs
内部的相变性质也表明在转变时可能会有大的体积变化，导致预测转变温度对压力的高度敏感性。
同时
使用差示扫描量热法（
DSC
）和高压差示热分析（
HP-DTA
）直接研究压力对转变的影响，以及使用比重法研究体积变化，并允许分析压卡性质。在可能的情况下，还使用单晶
X
射线晶体学来探测固态转变过程中的晶体结构变化。
