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美研发出新型固态量子冰箱 冷却能力惊人

点击: 日期:2017-5-22

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据物理学家组织网近日报导,美国国家标准与技术研究院的研究人员展现了他们最新研制的1款固态量子冰箱,这款制冷机利用了微型和纳米结构的量子物理学原理,可将1个比本身体积大很多的物体冷却到极为低的温度。

“这是我见过的最使人吃惊的结果之1。”项目负责人乔尔&mi碰撞试验机ddot;乌洛姆说,“我们利用纳米结构的量子力学来冷却铜块,而铜几近是这类制冷元件重量的100万倍。这是纳米或微机电装置可用来操纵宏观世界的1个罕见例子。”

更重要的是,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,研究人员可以将任何适合的物体放置在制冷区,待冷却好以后再取走,使用方式与通用的厨房冰箱别无2样。其冷却能力却与1台能为林肯记念堂(占地约2000多平方米)这样范围的建筑物降五头插销试验机温的窗电子试验机式空调相当。

这项技术有望提供1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毫开尔转轴寿命试验机文(MK),从而提高其性能,以恒应力抗压试验机用于量子信息系统、望远镜摄像机或寻觅神秘的暗物资和暗能量。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。

据发表在《利用物理快报》上的论文描写,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“3明治”组成,可以将1块边长2.5厘米矿用电缆弯曲试验机、厚3毫米的铜板从290毫开尔文冷却到256毫开尔文,制冷进程用时约18小时。

制冷元件中的“3明治”结构为1层普通金属、1层1纳米厚的绝缘层和1层超导金属。当施加电压时,最热的电高耐水度试验机子会we30液压试验机从普通包装夹抱力试验机金属层经过绝缘体层&ld钢管脚手架扣件力学性能试验机quo;隧拉伸弹簧试验机穿”到超导金属层。普通金滚筒磨耗试验机属层的温度急剧降落,从而扁丝拉力试验机耗尽被冷却物体的电子全自动冻融试验机能量和振动能量,到达制冷效果板簧疲劳试验机

该研究团队此前已演示过这类基本的冷却方法,但现在已能够将其利用于冷却较大的物体。并且,他们开发了1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,制冷终了后又能够方便地移除。

目前,将温度下降至低于300毫开尔文需要复杂、庞大而昂贵的装备。研究人员希望以此建造更加简单、紧凑的替换品,以便更容易地为先进传感器降温。