老一代的冰箱、空调和集中供暖，虽然是日常生活的必需品，但却是高能耗、高排放的产物。它们要么使用氟氯碳化合物制冷，这种物质泄露后会变成温室气体；要么燃烧天然气，不仅释放二氧化碳，管道还经常漏气。这些传统制冷技术既笨拙又费电，已经到了非改变不可的地步。Charles Peltier，一位法国物理学家，早在1834年就发现了一种奇特的现象：如果将两种导电性能不同的金属连成一个回路，当电流通过时，一侧会变冷，另一侧会变热。这种热电效应可以把热量转换成电流，或把电流转换成热量。简单的原理却解决了热量不能反向流动的难题。但是由于纯金属热电偶效率低，所以它们没能得到广泛应用。直到半导体材料的出现，才让热电效应成为现实。现在的高端相机、科研光谱仪里已经内置了指甲盖大小的制冷芯片。 Phononic公司想要把这些小型芯片做成大型化的。泰国的Fabrinet工厂利用原本用来蚀刻硅芯片的机器生产铋晶圆，每一片晶圆可以切出上百颗微型热电偶。这些微型热电偶被像乐高一样拼成阵列，在巴掌大的面积内搬运热量。他们的目标是让热电技术从实验室走进大众生活。 虽然单个芯片功率有限，但它在一些空间狭小的场景中非常适用。比如红外激光传输需要将激光器降温；5G基站需要延长电池寿命；LIDAR需要温度稳定才能正常工作。这是一些应用场景中的“敲门砖”，Phononic真正想做的是把热泵芯片嵌入墙体、地板或天花板中。 2019年，Phononic和新加坡淡马锡合作，在克拉克码头进行了一次实验。他们安装了八台空气热泵装置，这些装置由800多个芯片组成。实测结果显示周围温度下降了10℃，湿度降低了15%。市民们反馈说感觉就像天然空调一样凉爽。这次实验证明了局部降温方案是可行的。 如果这种局部降温方案能够应用到整条街道上，城市热岛效应就会得到改善。在未来十年内，热电芯片可能不会完全替代中央空调或锅炉，但是它们可以扮演调节温度的角色。比如当室内温度偏离舒适区±1℃时，热电片可以把阳光直射的西墙热量搬运到阴面窗台。这样既省电又静音。 随着材料效率提升和成本下降，“看不见的微型热电网络”可能会在零碳示范楼中占据重要位置。到时候我们谈论的不再是制冷技术本身而是热量如何高效流动。毕竟让每一份热量都找到最适合它归宿才是绿色未来的真正含义。