王如竹教授团队在Joule期刊上发表研究论文，提出微环境湿度调节新策略“湿泵”

近日，制冷所王如竹教授团队在Cell Press旗下期刊Joule上发表了题为“A Full-Solid-State Humidity Pump for Localized Humidity Control”的研究论文，提出了一种适用于小空间湿度控制的全固态“湿泵”，实现了固体制冷和吸附除湿技术的优势互补。该文第一作者是博士二年级研究生李帮俊，通讯作者是王如竹教授。 

 

 

传统除湿技术在面对微环境控制需求时，既无法避免过冷/过热引起的空气显热损失，又难以小型化。同时，现有小型除湿技术仍面临能效低、适应性差等问题。类比于热泵可以将热量从低温环境搬运至高温环境的功能，文中提出的“湿泵”可以将空气中的水分从低湿度空间搬运至高湿度空间，从而实现对湿度的主动控制。该文构建了系统级的动态计算模型，同时使用商用热电模块和硅胶除湿剂搭建了概念验证样机。通过特殊的涂层工艺和紧凑的结构设计，有效降低固态系统的接触热阻与传质阻力。典型工况下的测试结果优于其他已报道的小型除湿系统。此外，该除湿装置可以有效避免传统技术中制冷剂，冷凝水，溶液等产生的副作用，为小空间除湿需求提供了更有潜力的策略。

文章还讨论了“湿泵”性能优化方向和潜力，展望了新型高效制冷（如电卡制冷）技术和吸附材料（如MOFs）在该系统中的应用前景。该研究工作得到国家自然科学基金重点项目（51336004）和国家自然科学基金创新研究群体科学基金（51521004）的支持。

本文是王如竹教授创建并领导的ITEWA （Innovative Team for Energy, Water & Air）团队在Joule上发表的第二篇学术论文。该团队于2018年8月在Joule上发表聚焦空气取水的综述文章，被Joule期刊推荐为2018最受读者喜欢的论文。ITEWA团队聚焦能源转换与效率、水及空气处理等领域的前沿基础科学技术问题，通过学科交叉分别从材料、器件和系统层面提出整体解决方案，从而推动相关技术领域快速取得突破性进展。

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