冰箱|1立方微米！世界最小量子冰箱问世，不久未来或有广泛应用
蚁人进入量子领域救人 ， 时间一分一秒过去 ， 人没找到 ， 口却渴了 ， 怎么办?要放以前 ， 肯定什么办法也没有 ， 只有干渴着 ， 回到宏观世界再说 。 现在好了 ， 加州大学洛杉矶分校物理学教授克里斯雷根(Chris Regan)领导的团队,已经研发出了一种世界上最小的冰箱 ， 蚁人可以随身携带一台 ， 装入冰淇淋冰镇可乐什么的 ， 在量子世界想吃就吃 ， 想喝就喝了 。
量子世界的冰箱?你一定在想自己是不是看错了 。 没错 ， 这个冰箱确实只能在量子领域使用 ， 因为它的尺寸只有100纳米 ， 容积只有1立方微米 。
文章图片
容积1立方微米?这是一个什么概念?根据科学家们的说法 ， 人类指甲的生长速度达到了每秒钟5000多立方微米 ， 所以如果你的手指是在生产这种冰箱的话 ， 一秒钟就可以制造5000多台 。
你一定很好奇 ， 如此小的冰箱 ， 连肉眼都无法看到 ， 要用什么高精尖的技术才做得出来啊?不上一台和光刻机差不多的设备 ， 恐怕是难以胜任的吧?
其实你是有些想多了 ， 研究人员买来普通的透明胶带 ， 用它们去粘两种热电材料碲化铋和锑-碲化铋 ， 然后将粘胶上的单晶薄片剥下来 ， 就组合成了这种微型冰箱 。
文章图片
【冰箱|1立方微米！世界最小量子冰箱问世，不久未来或有广泛应用】微型冰箱充分利用了热电材料的特性 。 加热的时候这种材料可以产生电能 ， 这个原理40多年前就被美国宇航局用在旅行者号飞船上 ， 现在已飞出了太阳系;通电的时候 ， 则会让材料的一边变热 ， 一边变冷 ， 从而用于制作冷却器或冰箱一些饮水机就用了这种制冷装置 。
冰箱倒是制造出来了 ， 怎么知道它起作用了 ， 把里面的温度降低了呢?雷根的团队为此又专门开发了一种名为等离子体能量膨胀(pEET)的测温技术 ， 使用透射电子显微镜测量纳米尺度物质的密度变化来确定其温度 。
在这个实验中 ， 研究人员将铟元素制成的纳米颗粒放入纳米冰箱中 ， 并选择其中一个特定的粒子作为他们的温度计 。 当团队改变制冷机的功率 ， 让设备加热或冷却的时候 ， 铟粒子也会相应膨胀和收缩 。 通过透射电子显微镜测量铟的密度 ， 研究人员就能够精确测定纳米颗粒的温度 ， 从而确定纳米冰箱内部的温度 。
文章图片
雷根教授对这台微型冰箱非常满意 ， 称自己和学生们制造了世界上最小的冰箱 ， 看着大家的研究和创新 ， 他对热电材料的未来充满了希望 。
那么这个冰箱究竟有什么作用呢?雷根认为 ， 这种冷却器可用于计算机和其他电子设备冷却 ， 调节光纤网络中的温度并减少高端望远镜和数码相机中的图像“噪声” ， 在电子领域有着非常广阔的前景 ， 不久未来或获得巨大的回报 。
这项研究9月14日发表在《ACS Nano》杂志上 。
经验总结扩展阅读
- 冰箱|城市男女的冰箱里，藏着多少爱和遗憾
- 冰箱、洗衣机……家里电器多了 每月电费太贵？这份省电技巧现在知道还不晚…
- 情微说 物质的密度，最大能大到何种程度？每立方厘米重达20亿吨
- 冰箱里杂乱不堪？放在冰箱里的菜 冰箱收纳三步走，放再多的东西，也能一目了然
- 张瑞敏：一把大锤砸烂76台冰箱，让海尔从负债147万到世界500强
- 有话说|长辈们的冰箱是如何做到全国统一的？太真实了！和我家的一毛一样
- 【幽默笑话】晚饭时间|幽默笑话：朋友来吃饭，俺盛情款待一番，临走他却要带走俺的冰箱
- 婆媳相处|“妈，冰箱东西发霉了，扔掉吧”“儿媳，我求你节省点好吗？”
- 导语：坐月子我妈把婆家冰箱塞满|坐月子我妈把婆家冰箱塞满，婆婆保证让我吃完，看到汤锅，我摇头
- 吃冰棍、喝冷饮、吃冰西瓜|只需一张纸，冰箱电费少一半