@ 2015.11.21 , 14:00

激光还有冷却液体的技能

不论是詹姆斯·邦德被绑在桌子上,还是汉索罗被格里多堵在了莫斯艾斯利酒吧,亦或者是其它电影主角将激光当做武器使用的场景,都预示着激光通过将高热聚集到目标上造成伤害。

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在现实世界里也一样,至少到目前为止是这样。现在,科学家们首次能够在常温常压下利用激光冷却水和其它液体。

华盛顿大学的材料科学研究院和工程师Peter Pauzauskie表示:“一般而言,你在《星球大战》等电影中看到的激光炮会加热其它的东西。现在我们能在日常情况下利用激光束冷却水这样的液体。之前我们都不确定是否能用激光制冷,因为通常情况下水在被照射的时候会变热。”

Pauzauskie及其团队利用一束红外线激光将水冷却至2.2摄氏度(#36华氏度,原文写20摄氏度有误)。该团队在描述他们的实验方法时表示他们实际上反向利用了激光,用激光照射悬浮在水中的微型晶体,使得它发光散发的能量多于比它从激光中吸收的能量。

这种更高能量的光束(如图所示)实际上带走了晶体和晶体周围的水中的热量。20多年前洛斯阿拉莫斯国家实验室已经在真空实验室中演示过这种技术,但在此之前人们从未在液体上实现它。

如果该系统能够被改良,变得更加高效(目前它耗能巨大),那么冷却激光束将有无限应用前景。研究人员们表示从理论上说他们能用一束集中的光冷却任意微小区域,也许未来某一天甚至能冷却并减慢生物过程以便科学研究。

Pauzauskie说:“人们对细胞分化、分子和酶的原理非常感兴趣,但以前人们无法通过冷却它们来研究它们的性能。也许人们能利用激光冷却在现实生活中上演慢动作电影。这样做的好处是你不必冷却整个细胞,避免杀死细胞或者改变细胞行为的弊端。”

这一技术还有另外一个潜力无限的用处:我们可以利用激光冷却计算机中的微处理器或者其它能通过发热影响整个硬件功能和寿命的元件。

然而这只是人们流于表面的展望而已。鉴于人们之前从未用过这种方法,科学家们可能需要一段时间来研发最佳的冷却激光使用方法。

Pauzauskie说:“很少有人能够想到激光冷却技术的使用方法,毕竟之前人们不可能利用激光来冷却液体。我们对其他科学家和企业家应用这一技术的方法很感兴趣。”

本文译自 Sciencealert,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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