Впервые исследователи использовали лазер для охлаждения жидкости, а не для ее нагрева. Новые результаты могут иметь огромное значение для будущего лазерной технологии.
С тех пор как в 1960 году был изобретен первый лазер, они всегда выделяли тепло. Из-за этого эти лучи света никогда не могли охлаждать жидкости. Теперь же исследователи использовали инфракрасный лазер для охлаждения воды примерно на 36 градусов по Фаренгейту.
«Обычно, когда вы идете в кино и видите лазерные бластеры из «Звездных войн», они нагревают вещи. Это первый пример лазерного луча, который будет охлаждать жидкости, такие как вода, в обычных условиях», — сказал Питер Паузауски, один из исследователей, в пресс-релизе. «Это был действительно открытый вопрос, можно ли это сделать, потому что обычно вода нагревается при освещении».
Исследователи выбрали инфракрасный свет для своего охлаждающего лазера, имея в виду биологические последствия; видимый свет может вызвать у клеток разрушительный «солнечный ожог». Затем ученые использовали материал, обычно встречающийся в коммерческих лазерах, но затем, по сути, запустили лазерный феномен наоборот. Они осветили один микроскопический кристалл, взвешенный в воде, инфракрасным лазерным светом, чтобы возбудить уникальное свечение, которое имеет немного больше энергии, чем количество поглощенного света. Это свечение отводило тепло как от кристалла, так и от окружающей его воды.
«Существует большой интерес к тому, как делятся клетки и как функционируют молекулы и ферменты, и никогда раньше не было возможности охлаждать их для изучения их свойств», — сказал Паузауски. «Используя лазерное охлаждение, можно будет готовить замедленные фильмы о жизни в действии. И преимущество в том, что вам не нужно охлаждать всю клетку, что может убить ее или изменить ее поведение».
Результаты показывают, что лазеры могут использоваться для охлаждения. Фактически, однажды эта технология может быть использована для создания мощных лазеров для производственных, телекоммуникационных или оборонных приложений.
Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.