声音制冷之谜
一看题目，你也许会问：声音是空气的振动，到最后无非是化为热，怎么能制冷呢？的确，噪声是当前社会的几大公害之一。吵得人无法工作、无法休息，甚至损害听力。但在适当的情况下，用声音制冷，代替传统的氟利昂制冷剂，减少另一种污染，这也可谓以毒攻毒吧！
通常的制冷机是用一种导热很好且易于液化的气体作为制冷剂。首先用压缩机把“工作气体”压缩，使它的温度升高。这种气体在通过一个叫热交换器的系统时，气体的热被吸走而冷却为液体。然后使这种液体快速挥发，温度急剧降低，从而达到致冷目的。蒸发了的气体重新进入压缩机，周而复始，不断地使房间或冰箱变冷。通常使用氟利昂或类似的化合物作为“工作气体”。氟利昂会通过机器密封不好的地方溢出到大气中；如果机器破裂，氟利昂就会跑掉。
人颈部能够产生声音的部位氟利昂是氟烷类化合物，通常情况下极为稳定，不会分解，也不会和其他物质化合。它在大气中飘荡，最后升到平流层中，受太阳照射就会破坏臭氧层。人们发现，由于包括氟利昂在内的一些化学物质的影响，大气中的臭氧层不断变薄，甚至出现空洞，这会对人类生活产生不良影响。这是因为透过臭氧保护层的紫外辐射的增加，会使海洋中的浮游生物减少。海洋中的弱小动物都是以浮游生物为食的，浮游生物的减少，会导致许多海洋动物没有东西吃，数量也就会大大减少。
而目前利用氟利昂作制冷剂的冰箱和空调机已进入千家万户。面对这一状况，科学家认为，最直截了当的方案就是禁止使用氟利昂，而采用其他化学物质作为制冷剂。但是，寻找氟利昂的代用品并不是件容易的事。
能不能找到一种不用化学物质作制冷剂，不会对大气造成污染的新的制冷方法呢？于是，人们想到了用声音制冷。
声制冷机的学名叫热声制冷机，是热声机器的一种。早在120年前，声学理论的权威瑞利勋爵就对热声机器做过理论上的解释，但它在制冷中的应用还是近些年的事情。声制冷机的原理很简单：它有一个管子，右端封闭，左端放一个扬声器，扬声器向管内发射强的声波，声波在管中形成“驻波”，即波本身并不向前运动，但气体分子却沿管子左右振动；左右振动的气体在热交换器中被压缩并膨胀，从而达到致冷目的。这种制冷机除扬声器外没有其他运动部件。管中的声音强度很大，但完全限于管子内部，管子外面听到的噪声比电风扇还要小。
美国科学家研制的第一台声音制冷机已在航天飞机上做过实验，能把一个物体的温度降低100℃。这个机器中使用十几个大气压的氦。之所以用氦，是因为它在惰性气体中声速最大，热传导能力最强，使同一容积中能产生最大的制冷能力。
近几年来，不少公司都在研制商业应用的声制冷机，努力提高它的工作效率并尽量降低它的造价。这些制冷机中有的制冷能力已达到100瓦，有的最低温度已经达到-123℃。据专家预测，几年后将有声制冷机商品问世，并将进入家庭。看来，使用声音制冷的日子已经不太遥远了。
