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可冷却比自身大得多的物体的冰箱

来源:奇闻网 更新时间:2014-11-16 19:27

美国科学家近日展示了他们最新研制的一款固态量子冰箱,这款制冷机利用纳米结构物理学原理,可将一个比自身体积大得多的物体冷却到极其低的温度。

可冷却比自身大得多的物体的冰箱

据美国物理学家组织网报道,美国国家标准与技术研究院的研究人员研制出一款固态量子冰箱。项目负责人乔尔乌洛姆说,在试验中我们利用纳米结构的量子力学来冷却铜块,而铜几乎是这种制冷元件重量的100万倍。

据发表在《应用物理快报》上的论文描述,这款量子冰箱的制冷元件由48个利用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,制冷过程历时约18小时。按照这样的比值来计算。这款量子冰箱原型的外形尺寸不过几英寸(1英寸=2.54厘米)大小,其冷却能力却与一台能为林肯纪念堂(占地约2000多平方米)这样规模的建筑物降温的窗式空调相当。

该研究团队此前已经演示过这种基本的冷却方法,但现在已能够将其应用于冷却较大的物体。并且,他们开发了一种显微机械加工工艺,可以将冷却元件贴在铜板或其他物体上,制冷完毕后又能够方便地移除。

更重要的是,这项技术有望提供一个紧凑、便利的制冷方式,使先进传感器的温度能够低于标准的低温学温度300毫开尔文(MK),从而提高其性能,以用于量子信息系统、望远镜摄像机或寻找神秘的暗物质和暗能量。而在以往,这样的低温条件通常要使用液态氦才能制造出来。

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