在可调节工作温度范围内的铁电性鳍状液晶中表现出大的电致热效应

电致热效应（electrocaloric effect, EC effect）提供了一种具有能源效率和环保的制冷技术。我们首次对一种新型电致热流体——铁电性鳍状液晶（ferroelectric nematic liquid crystals, FNLCs）进行直接测量，证明了其在两种材料中的电致热温度变化可达 $|{\Delta}T_j|$ 约 0.2 K，当电场变化量为 ${\Delta}E$ 约 0.1 $V {\mu}m^{-1}$。通过间接测量的绝热温度变化 $|{\Delta}T|$ 进一步确认，这些直接测量结果为低估，且 ${\Delta}E$ = 2 $V {\mu}m^{-1}$ 可诱导至多 $|{\Delta}T|$ 约 1.6 K，实现的电致热强度 $|{\Delta}T/{\Delta}E|$ 可高出约 100%。对于 5-10 K 的温度跨度，我们预测制热系数（coefficient of performance）可达约 21-40。我们发现 $|{\Delta}T|$ 约 1 K 的效应可用于超过 100 种 FNLCs，这些材料 collectively 覆盖从 $0{^\circ}$C 到 $100{^\circ}$C 的全部温度范围。鉴于流体电致热材料催生了新的器件概念，这一发现为制冷应用提供了巨大的潜力。