爱因斯坦的发射器（爱因斯坦的冷却机）

爱因斯坦是个伟大的科学家，他那习惯于考虑宇宙大谜团的脑袋，有时也会来点巧妙的发明。例如，他曾发明了一款冷却机，巧妙地利用了物质的化学性质，非常节能，不用一点电，只需要一点热量就行了。

情况是这样的。那是在1926年，爱因斯坦和他的学生看到报纸上的一篇报道，柏林的一户人家被冰箱里的毒气杀死了。冰箱里怎么会有毒气了呢?原来那时候氟利昂还未被发明出来，冰箱制冷剂采用的是丙烷等有毒的碳氢化合物。丙烷作为制冷剂制冷效果不好，为了达到需要的制冷量，往往需要更多的丙烷来制冷。制冷剂加多了，压缩机的负荷就大，一旦这些活动部件密封不严，就容易导致制冷剂泄漏。

看到这个报道，爱因斯坦很震惊，他想，冰箱制冷系统需要压缩机这种活动的部件来工作，时间长了，肯定会因磨损而出现漏洞，这种系统潜伏着较大的危险。为了消除冰箱里这种潜在的危险，爱因斯坦就和他的学生联手搞起发明来，学生动手，他来指导，于是不久，一款非常简单、节能的制冷系统就面世了。在这款制冷系统中，爱因斯坦采用了氨和水作为制冷剂，并且去掉了压缩机。

巧妙而节能的设计

氨和水怎么能用来制冷呢?为了能看懂爱因斯坦的设计，我们把它与有压缩机的冰箱进行对比。

有压缩机的冰箱一般是这么工作的：液体制冷剂通过管道上的小口阀门进入制冷室减压蒸发，变成气体，科学上叫“节流膨胀”，这会吸收制冷室的热量，从而起到制冷作用。然后制冷剂气体再进入压缩机加压，加压后，制冷剂温度升高，再流经设在冰箱外面的散热管散热，制冷剂气体温度降低，变成液体。然后再开始下一个循环。这样，冰箱内的热量就通过这套系统被带到了冰箱外面，从而冰箱内温度降低。这个过程，制冷剂经过了气化吸热和液化放热的过程。

而爱因斯坦的冷却机是这样工作的：高浓度氨水吸收周围的热量，挥发变成氨气，使制冷室温度降低。挥发出的氨气通过管道流出，被水吸收，经过加热、回收等工序，就又形成高浓度氨水，流回高浓度氨水罐。若把这套系统直接放在室内，把散热器放在室外，就是空调了。若把这套系统缩小到一个密封小室里，就是冰箱了。

这个过程不用电能来完成，一个工厂尾气的余热或汽车尾气的余热等废热就可以开动它。而要想把这种冷却机装到家里，只需要在屋顶上放个太阳能热水器，就可以用其中的热水来开动这个冷却机了。不过在1930年代，人们还没有有效利用太阳能的设备，但即使用电，它也比传统冰箱节能得多，因为传统冰箱的压缩放热浪费了大量电能。

无法享受的发明

爱因斯坦的冷却机发明出来后，就被一个生产厂家看上了，但是人们很快发现，这种空调或冰箱如果要达到足够的制冷效果，需要很大的体积，很占地方。因此，爱因斯坦的冷却机被制造出来后，它只是在一些工厂中使用，很少走入平民百姓家。

其实这种冷却机的原理并不是爱因斯坦创造的，19世纪就有人想到用水和硫酸来作为制冷剂，制造了简单的冷却机了，这种冷却机是利用了硫酸吸收水的性质。爱因斯坦只是发明了一套利用氨和水的制冷系统。

爱因斯坦以后的人又对这种冷却机进行了改进，并且找出了很多新的制冷剂，例如用硅胶和水作为制冷剂。就是说，水蒸发吸热制冷，水蒸气被硅胶吸附，因此可以保证水罐上方不会被水蒸气充满，可以不断蒸发。硅胶中的水也是通过加热的方式释放出来，流动到室外散热，冷凝成液体水，进入水罐。

由于硅胶和水都是无毒的，并且非常常见，因此现在的吸收式空调都是用硅胶和水作为制冷剂的。这种冷却机的整个制冷系统也很大个，因此也都是用于工厂，充分利用工厂释放的废热。

走入寻常百姓家

不过如今科学家发明出一种比硅胶更加多孔的吸附剂，具有纳米级的空洞，因此具有比硅胶更大的吸水面积，被科学家叫做“纳米海绵”，同样重量的纳米海绵和硅胶相比，纳米海绵可以吸收的水量比硅胶多3倍。

而且纳米海绵与水分子结合得并不是很紧密，这样它吸水和释放水的速度就快得多，比硅胶快50到100倍。这样，相当于硅胶1/4大的纳米海绵就可以达到同样的制冷能力。这样，空调的体积就可以大大缩小了，装到室内与普通空调看上去差不多大，再在屋顶装个太阳能加热器，就可以开动这个空调不断给室内降温了，以后再也不用眼睁睁看着空调让电表飞速旋转了。另外，这种空调的价格和安装费用也大大降低了。也许不久，这种超级节能的吸收式空调就会走入千家万户。