يمكن لـ 'أشعة التجميد' بالليزر تغيير مختبرات بيولوجيا التبريد ومعالجات الكمبيوتر

عندما يكتشف الناس أنك تكتب عن العلوم ، فإنهم دائمًا ما يبدأون في طرح الأسئلة. أحد الأسئلة الأكثر شيوعًا على الإطلاق: لماذا لا يستطيع العلم إعطائي ميكروويف عكسي؟ أو لماذا يكون تسخين الأشياء أسهل بكثير من تبريدها؟ الجواب هو أن إدخال الطاقة إلى نظام ما يمكن أن يكون بسيطًا جدًا - فقط قم بتفجير الشيء بالطاقة حتى تبدأ ذراته في التحرك - بينماإزالة تتطلب الطاقة عملية أكثر تعقيدًا تتمثل في ترطيب أي حركة ذرية موجودة بالفعل. على السطح ، يبدو أننا قد لا نحصل على هذا الميكروويف العكسي ، ولكن هذا الأسبوع أعلن الباحثون اختراق كبير في علم الأحياء وربما أكثر من ذلك بكثير ، في شكل ليزر يمكنه تبريد السوائل بكفاءة.

حسنًا ، بعض السوائل. لا يمكن استخدام هذا لتبريد ستة عبوات من البيرة (حتى الآن) ، لأنه من أجل التبريد بواسطة هذا الليزر الجديد ، كان على فريق جامعة واشنطن ربط السائل ببلورات نانوية مصممة خصيصًا. عندما تكون متحمسًا بنوع معين من الضوء تحت الأحمر ، فإن هذه البلورات النانوية تبعث وهجًا مع طاقة أكثر قليلاً من البلورات الممتصة في الأصل - ويتم امتصاص هذا الاختلاف مرة أخرى من السائل المحيط ، مما يؤدي إلى تبريده. من خلال إضاءة سائلهم المغطى بالكريستال ، يمكن للفريق أن يجعله يشع طاقته الحرارية على شكل ضوء. تم تجربة نهج مماثل من قبل في فراغ ، لكن هذه هي المرة الأولى في ظل ظروف العالم الحقيقي.



هذه الأداة التي صنعها مهندسو جامعة واشنطن (من اليسار) بيتر باوزوسكي ، وزويهي زو ، وبينيت سميث ، وماثيو كرين ، وبادين رودر (غير مصور) استخدمت ضوء الليزر بالأشعة تحت الحمراء لتبريد السوائل لأول مرة.

هذه الأداة التي صنعها مهندسو جامعة واشنطن (من اليسار) بيتر باوزوسكي ، وشيزهي زو ، وبينيت سميث ، وماثيو كرين ، وبادين رودر (غير مصور) استخدمت ضوء الليزر بالأشعة تحت الحمراء لتبريد السوائل لأول مرة.دينيس وايز / جامعة واشنطن



كان نهجهم قادرًا على تبريد العينة على وجه التحديد بنحو 36 درجة فهرنهايت. قد لا يبدو هذا كثيرًا (ليس كذلك) ولكن ما يميز هذه الطريقة هو مدى توطين آثارها فعليًا. صمم الفريق أيضًا 'مصيدة ليزر' يمكنها الاحتفاظ بخلية معينة أو جسيم مهم محاصر في بقعة واحدة ، بحيث يمكن تبريد السائل الموجود داخل تلك البقعة باستخدام ليزر التبريد الجديد. من خلال تبريد نقطة واحدة فقط داخل نظام أكبر ، يأمل الفريق في منح الباحثين قدرات جديدة مهمة للغاية.

تبريد الليزرأولها القدرة على إيقاف خلية واحدة بسرعة وبدقة في مكانها ، أو حتى أقسام فرعية دقيقة بطيئة باردة داخل تلك الخلية. يمكن استخدامه لتبريد الخلايا العصبية المفردة داخل المجموعات الوظيفية حتى يتمكن الفريق من النظر في كيفية توجيه المعلومات حول المشكلة ، ولكن لا يزال يترك تلك الخلايا العصبية غير تالفة حتى تتمكن في النهاية من العودة عبر الإنترنت. يمكنهم تعديل حركية تفاعل واحد فقط لتحديد دور تلك الخطوة في السلسلة ، أو إبطاءها بحيث يسهل ملاحظة الآليات.



يمكن أيضًا تطبيق التبريد المدبب على نطاق أوسع ، ربما لتبريد المناطق الصغيرة عالية الحرارة في أنظمة الكمبيوتر. ربما لن يكون التبريد بالليزر فعالاً للطاقة بشكل رهيب ، ولكنه سيلغي أيضًا الحاجة إلى أنظمة الدورة الدموية المعقدة داخل منصات التبريد السائل ؛ مع التبريد بالليزر ، يمكنك فقط وضع عينة من سائل الكريستال على قالب المعالج (أو أيًا كان) والاحتفاظ به باردًا من خلال إدخال ضوء الأشعة تحت الحمراء. لن تحتاج إلى أي معجبين ولن تحدث أي ضوضاء.

هذا هو نوع الاختراق الذي لن يصبح مثيرًا حقًا لعدة أشهر بعد النشر ، عندما أتيحت الفرصة للباحثين الآخرين غير المرتبطين برؤية الإمكانات وتخيل دورها في مجالهم. إذا كان من الممكن تحسين التكنولوجيا لجعلها أكثر كفاءة وقابلية للتوسع ، فمن شبه المؤكد أنهم سيجدون استخدامات لها لم يتخيلها المخترعون.

عندما يفعلون ذلك ، كن مطمئنًا أنه سيكون لدينا مقال يتيح لك معرفة كيفية عمله.



Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com