總是用於加熱的激光，在常溫常壓下竟然能給水或其他液體製冷。這是美國華盛頓大學（UW）研究人員發表在美國《國家科學院學報》上的最新研究成果，他們成功用紅外激光將水冷卻到36華氏度（約2.2℃），實現了這一領域的重大突破。
論文高級作者、該校材料科學與工程副教授皮特·鮑佐斯基稱，這是第一次在常溫常壓下用激光束給水之類的液體製冷。洛斯阿拉莫斯國家實驗室1995年曾證明了真空激光製冷，20年後UW的研究團隊才在液體中予以證明。
研究團隊選擇了紅外光作為製冷激光，因為紅外光不會像可見光那樣損傷生物體細胞。他們用紅外激光照射懸浮於水中的微晶體，激發出一種獨特的輝光，其能量比所吸收的光要略多一些，這種能量更高的輝光從微晶和水中帶走了熱量。
研究人員還設計了一種儀器來捕獲激光，就像一種微型牽引光束，能“拿住”一顆被液體包圍的納米晶體。儀器還能投射出微晶的“影子”，讓研究人員通過觀察其運動的微小變化，來確定液體是否變冷。此外，他們還設計了一種微晶體，能在冷卻時從藍綠向紅綠變色，就像一種內置的彩色溫度計。
這一成果有助於實現“定點製冷”，比如將來可能用激光束給計算機芯片上的特定部分製冷，預防過熱，使其更高效地處理信息；還可以在細胞分裂或自我修複時，用激光束將其某個部分冷卻，使生物過程慢下來，讓研究人員能看清它們是怎樣運作的，如冷卻神經網絡中的單個神經元，使其沉默且不會傷害它，以看清它的鄰居是怎樣繞過其重新連接的。
迄今為止，該團隊隻用單個納米晶體證明了製冷效果，激發多個晶體需要更多的激光能量。鮑佐斯基表示，目前的激光製冷過程是能量密集型的，將來還要尋找提高效率的方法，使激光製冷技術就像激光加熱一樣，在製造、通訊、國防等領域獲得廣泛應用。
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
