世界首次:科學家使用激光冷卻液體
無論是007被人綁在桌子上,還是漢·索羅被圍困在埃斯利酒吧,又或者是任何其他電影中將激光器作為武器的場景,其隱含的意思都是,他們希望通過激光來對目標造成激烈的熱損害。而在現實世界中也一樣,至少到目前為止,人們對激光的印象還停留在高熱量、對...無論是007被人綁在桌子上,還是漢·索羅被圍困在埃斯利酒吧,又或者是任何其他電影中將激光器作為武器的場景,其隱含的意思都是,他們希望通過激光來對目標造成激烈的熱損害。
而在現實世界中也一樣,至少到目前為止,人們對激光的印象還停留在高熱量、對人體有害等等上面。但是現在,科學家們第一次實現了利用激光給水和其他液體進行冷卻。
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來自華盛頓大學材料科學與工程的研究人員Peter Pauzauskie說:「在《星球大戰》等電影里,那些激光炮都會對其他的物體起到加熱效果,而現在我們可以在日常條件下利用激光來冷卻水和其他液體。此前,我們並不確定這樣做是否有效,因為一般情況下,水被照射的時候都會變熱。」
Peter Pauzauskie和他的團隊利用紅外激光將常溫下的水冷卻到了36華氏度(約為2.2攝氏度)。根據研究團隊的描述,他們在研究的過程中成功地對激光進行了反向利用,當激光照射懸浮在水中的微觀晶體時,它發光所散發的熱量比從激光中吸收的熱量要多。
實際上,微觀晶體發出的這種高能量光線成功的將晶體本身和晶體周圍的水中的熱量都帶走了。早在20年前,洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究人員就已經在真空實驗室中演示過這項技術,但並沒有在液體中實現過。
如果這個系統能夠進行細化,並且提高效率(目前的能耗還是非常高的)的話,那麼它將有可能應用到許許多多的領域中去。研究人員稱,從理論上來說,他們可以使用集中光束對任何一個微小的區域進行冷卻,也許有一天,它甚至能夠冷卻生物過程,這一點非常有助於科學研究。
Pauzauskie表示:「在今後的細胞分化、分子和酶功能等方面的研究中,我們可以通過冷卻來研究它們的性質,說不定我們還可以通過激光冷卻來上演現實中的慢動作電影。其優點在於,你不需要冷卻整個細胞,這樣就避免了殺死細胞或者改變細胞行為等狀況。」
而另一個充滿潛力的應用領域是,我們可以使用激光來冷卻計算機內部的微處理器,或者任何其他的組成部分,以降低發熱對性能和硬件壽命的影響。但是,這隻是我們現在的一種期望。因為我們以前從來沒有做過類似的事情,科學家們可能需要一段時間來尋找反向使用激光進行冷卻的最佳方式。
Pauzauskie最後還補充道:「很少有人會想到使用這種技術來解決問題,因為激光冷卻液體在這之前是不可能的。而我們現在對其他科學家和企業的想法非常感興趣。」
[圖擷取自網路,如有疑問請私訊]
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