Парадоксальное охлаждение за счёт нагревания продемонстрировали специалисты из института Нильса Бора. Авторы опыта считают, что эта технология пригодится для создания высокочувствительных механических и электрических датчиков, а также компонентов квантовых компьютеров.
Физики провели эксперимент в области оптомеханики, изучающей взаимодействие света с подвижными объектами. В качестве испытательного образца выступила пластинка из арсенида галлия. При толщине всего 160 нанометров её размеры превышали 1 х 1 миллиметр, сообщает институт.
Эту наномембрану учёные поместили в специальном держателе в вакуумную камеру и направили на неё лазерный луч мощностью 50 микроватт. Отражённый свет попадал на зеркало и возвращался к пластине полупроводника.
Дальше начиналось самое интересное. Часть света пластинка поглощала, и это приводило к появлению свободных электронов, чуть-чуть разогревавших материал. Разогрев приводил к периодическому термическому расширению, из-за которого менялось расстояние между поверхностью мембраны и зеркала, создавая колебания. А они на ходу изменяли и параметры резонатора.
Исследователи установили, что уникальные электронные, оптические и механические свойства пластины при определённом излучении приводят к необычному явлению: хотя мембрана в целом немного нагревается от луча, её тепловые колебания в нужном направлении таким методом можно подавить, причём настолько, что это будет соответствовать падению температуры с комнатной до минус 269 градусов Цельсия.
В новой технологии наблюдается явная аналогия с известным лазерным охлаждением. Но тот способ работает с облаками атомов (ионов) в оптических ловушках, но вовсе не с твёрдыми телами, тем более – макроскопических размеров.
(Подробности опыта можно найти в статье в Nature Physics.)
Уже есть колбаса, которая не колбаса, кофе, который не кофе, деньги, которые не деньги... работа, которая не работа. Какая-то нежизнь, ей бо... которая есть жизнь.
))
Все правильно. Вот только в системе отсчета пластинки! Потому как если брать произвольные системы отсчета, то почему бы сразу не взять систему какого-нибудь фотона, движущегося со скоростью света, и не получить температуру пластинки равную бесконечности? :) Надеюсь, не нужно объяснять, что сумма движений в системе пластинки после импульса возросла, а не уменьшилась.
А что такое -269 гр. Цельсия в данном случае — это я как раз и хотел выяснить. Но уж точно не температура вещества пластинки.
Так не бывает. Коэффициент лучеизлучения всегда в точности равен коэффициенту лучепоглощения. Иначе получается вечный двигатель.
Да и если смотреть на космос как на увеличенную модель нашего микро мира, то кроме вращательного движения там трудно найти еще что.
Очевидно, что использовать такое охлаждение для извлечения механической энергии нагретого тела невозможно, так как энергию этому тепловому насосу поставляет внешний источник. Который собственно и поддерживает колебание пластины в оптомеханическом резонаторе.
«хотя мембрана в целом немного нагревается от луча, её тепловые колебания в нужном направлении таким методом можно подавить»
Зачем же сочинять?
Пластина не охлаждается, а нагревается, но в одном направлении ее тепловые колебания подавлены.