Laser-külmumiskiir võib muuta jahutusbioloogia laboreid, arvutiprotsessoreid

Kui inimesed saavad teada, et kirjutate teadusest, hakkavad nad peaaegu alati küsimusi esitama. Üks levinumaid küsimusi üldse: miks ei võiks teadus anda mulle mikrolaineahju? Või miks on asju palju lihtsam soojendada kui jahutada? Vastus on, et energia sisestamine süsteemi võib olla väga lihtne - lihtsalt õhkige asi energiaga, nii et selle aatomid hakkaksid ringi liikuma - eemaldamine energia nõuab palju keerulisemat protsessi, et niisutada aatomiliikumist juba olemas. Pealtnäha tundub, et me ei pruugi seda vastupidist mikrolaineahju kunagi saada, kuid sel nädalal teadlased teatasid suur läbimurre bioloogias ja võib-olla palju rohkem, laseri näol, mis suudab vedelikke tõhusalt jahutada.



Noh, mõned vedelikud. Seda ei saa kasutada veel kuue paki õlle jahutamiseks, kuna selle uue laseri jahutamiseks pidi Washingtoni ülikooli meeskond vedeliku pitsima spetsiaalselt loodud nanokristallidega. Spetsiifilise infrapunavalgusega ergastades kiirgavad need nanokristallid pisut suurema energiaga sära kui algselt neeldunud kristallid - ja see erinevus leotatakse ümbritsevast vedelikust tagasi, jahutades seda. Valgustades oma kristallidega paelaga vedelikku, võib meeskond panna selle soojusenergiat valgusena kiirgama. Sarnast lähenemist on vaakumis varemgi proovitud, kuid reaalsetes tingimustes on see esmakordne.

See UW inseneride poolt ehitatud seade (vasakult) Peter Pauzauskie, Xuezhe Zhou, Bennett Smith, Matthew Crane ja Paden Roder (pildistamata) kasutas esmakordselt vedelike jahutamiseks infrapunast laservalgust. Dennis Wise / Washingtoni ülikool

See UW inseneride (vasakult) Peter Pauzauskie, Xuezhe Zhou, Bennett Smithi, Matthew Crane'i ja Paden Roderi (pildistamata) ehitatud instrument kasutas esmakordselt vedelike jahutamiseks infrapunast laservalgust. Dennis Wise / Washingtoni ülikool

Nende lähenemisviis suutis proovi jahutada umbes 36 kraadi Fahrenheiti võrra. See ei pruugi kõlada kuigi palju (see pole nii), kuid see, mis selle meetodi eristab, on see, kui selle mõju füüsiliselt lokaliseeritud võib olla. Meeskond kavandas ka “laserpüüduri”, mis suudab konkreetse huvipakkuva raku või osakese kinni hoida ühes kohas, nii et selles kohas olevat vedelikku saab jahutada nende uue külmlaseriga. Jahutades vaid ühte punkti suuremas süsteemis, loodab meeskond anda teadlastele tohutult olulisi uusi võimeid.

Jahutavad laseridEsiteks on nende hulgas võime kiiresti ja täpselt üks rakk paigas peatada või isegi selle raku sees külm-aeglaselt minutilisi alajaotusi teha. Seda saab kasutada üksikute neuronite jahutamiseks funktsionaalsetes rühmades, nii et meeskond saab vaadata, kuidas teave probleemi ümber suunatakse, kuid jätab selle neuroni siiski kahjustamata, et see saaks lõpuks uuesti võrku tulla. Nad võivad reguleerida vaid ühe reaktsiooni kineetikat, et määrata selle etapi roll ahelas, või aeglustada seda, et mehaanikat oleks lihtsam jälgida.



Punktjahutust saaks rakendada ka palju laiemalt, võib-olla arvutisüsteemide väikeste kõrge kuumusega alade jahutamiseks. Laserjahutus ei oleks tõenäoliselt kohutavalt energiasäästlik, kuid see välistaks ka vajaduse keerukate vereringesüsteemide järele vedelikjahutusega platvormides; laserjahutusega võiksite lihtsalt parkida kristallvedeliku proovi oma protsessori matriitsile (või mis iganes muule) ja hoida seda IR-valguse sisendi kaudu jahutamas. See ei vaja fänne ega tekita müra.

See on selline läbimurre, mis ei muutu tõeliselt põnevaks mitu kuud pärast avaldamist, kui teistel sõltumatutel teadlastel on olnud võimalus näha potentsiaali ja ette kujutada selle rolli oma valdkonnas. Kui tehnoloogiat saab selle tõhusamaks ja laiendatavamaks muutmiseks täiustada, leiavad nad selle jaoks peaaegu kindlasti kasutusvõimalusi, mida leiutajad kunagi ette ei kujutanud.

Kui nad seda teevad, võite olla kindel, et meil on artikkel, mis annab teile teada, kuidas see töötab.



Copyright © Kõik Õigused Kaitstud | 2007es.com