@ 2015.11.21 , 14:00
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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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TOTAL COMMENTS: 22+1

  1. 雨碎江南
    @2 years ago
    2990097

    好的红警3盟军的速冻光束已经搞出来了
    苏军和日军要努力搞磁暴和VX啊…

    [56] XX [2] 回复 [0]
  2. 谁xx谁SB
    @2 years ago
    2990111

    激光冷冻感觉以前用过…我记得是研究化学反应来着?

  3. 2990113

    这种应该是用激光把原子的运动压制着,造成冷却,是需要两边都有光的……
    还有激光拉物体,是在物体周围取点加热,让物体被热空气推回来……
    以后可能会发现新技术吧……

  4. 2990142

    加热用微波炉,制冷用激光炉

  5. 2990256

    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。 让我想到了一个新的设计,利用热水循环系统提高激光器的功率。

  6. qwertyuiop
    @2 years ago
    2990257

    @谁xx谁SB: 之前的激光制冷都是用磁井先把少数粒子束缚起来再通过光子调节动量的,谈不上“冷却液体”。。

  7. 爱吃蛋筒
    @2 years ago
    2990305

    看到这个首先想到的就是芯片散热………..

  8. papapa
    @2 years ago
    2990311

    记得都说星球大战里的不是激光啊

  9. 啦啦啦
    @2 years ago
    2990326

    显然武器化会大大加快研究进展啊

  10. 谷风
    @2 years ago
    2990331

    希望蝙蝠侠中的冷冻人的速冻枪能够实现

  11. 单人游戏
    @2 years ago
    2990338

    现在的电脑是风冷,高class的水冷,到哪天就光冷了

  12. qwertyuiop
    @2 years ago
    2990441

    @单人游戏: 风冷、水冷都是把热排出去,“光冷”排不了热只能无缘无故产大量热吧。。

  13. 法军口粮
    @2 years ago
    2990519

    激光冷却原子
    激光牵引原子
    这技术以前是有
    现在更厉害了啊

  14. 噬嗑饕餮
    @2 years ago
    2990547

    然而这种东西用途并不广,激光冷却对物体纯度要求很高。激光频率要恰好略大于物体振动频率,利用相对论多普勒效应将外逸原子推回去。在复杂环境下基本无法使用,而且能耗巨大,效率极慢。这种性价比极低的东西估计也就科学实验会用了吧。

  15. Joiningss
    @2 years ago
    2990571

    高中物理讲绝对零度课本就提到为了接近绝对零度最后就是用激光制冷,让散发的能量比吸收的能量多。

  16. 饕餮
    @2 years ago
    2990582

    @qwertyuiop: 我刚看了下abstract,虽然不在学校看不到paper,但是我肯定这个也是同样的冷却原理,只是在宏观物体中不需要固定,他们自己会趋于稳定。这算不上什么breaking news,虽然也很重要就是了

    另外@桃子 ,原文的20摄氏度是没错的。abstract里面就是说的>21摄氏度时有效,那应该实验就是冷却到了21度,是他华氏度换算错了。在我们物理里面是没有人会用华氏度这种定义不明的东西的,这些新闻里面都是编辑自己换算的。

  17. 小智
    @2 years ago
    2990646

    这招我见过,对!乘龙!快使用 急冻光线

  18. 道离
    @2 years ago
    2990673

    加热冷却都是你,但是好像在创造超低温度的新闻中看到过

  19. 2990685

    电脑有救了

  20. 2990687

    @谁xx谁SB: 以前有篇文章人类能制造的最低温度就是用激光冷却

  21. 尼古拉
    @2 years ago
    2990995

    @3214: 我记得还是到了绝对零度以下,刷新了我的热学观

  22. 鸭鸭
    @2 years ago
    2991303

    cod7里那个冷冻枪,就是。

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