可冷却比自身大得多的物体的冰箱

游客投稿社会热点 2023-06-27 16:52

美国科学家近日展示了他们最新研发的固态量子冰箱，利用纳米结构物理学原理，可以将一个比自身大得多的物体冷却到极低的温度。

据美国物理学家组织网报道，美国国家标准与技术研究所的研究人员开发出了一种固态量子冰箱。项目负责人Joel Ullom表示，在实验中，我们使用纳米结构的量子力学来冷却铜块，铜的重量几乎是这种制冷元件的100万倍。

根据发表在《应用物理快报》上的论文，这种量子冰箱的制冷元件由48个由特定材料制成的微小三明治组成，可以将一块边长2.5厘米、厚3毫米的铜板从290毫开尔文冷却到256毫开尔文，制冷过程持续约18小时。按照这个比例计算。这种量子冰箱的原型只有几英寸(1英寸=2.54厘米)，但它的制冷能力相当于一台窗式空调，可以冷却林肯纪念堂大小的建筑(占地2000多平方米)。

研究小组之前已经演示了这种基本的冷却方法，但现在它可以应用于冷却大型物体。而且，他们还开发了一种微加工工艺，可以将冷却元件附着在铜板或其他物体上，冷却后再方便地取下。

更重要的是，这项技术有望提供一种紧凑便捷的冷却方式，使先进传感器的温度可以低于300毫开尔文(MK)的标准低温，从而提高其性能，可用于量子信息系统、望远镜相机或寻找神秘的暗物质和暗能量。在过去，这种低温条件通常是由液氦制成的。