Рентгенівський лазер нагріває воду до 180 000 градусів за долі секунди

У нашому зайнятому світі 24/7 ні в кого немає часу сидіти і чекати, поки закипить чайник, чи не так? На щастя, нова демонстрація, проведена вченими, свідчить про те, що нам, можливо, не доведеться чекати ці болісні 3-4 хвилини щодня – за умови, що ми зможемо роздобути надпотужний рентгенівський лазер, тобто.

Звичайно, це не стільки метод кип’ятіння води для чаю або кави, скільки фундаментальне дослідження, пов’язане з матерією. Вчені використовували цей рентгенівський лазер для підвищення температури води з кімнатної до величезних 180 000 градусів за Фаренгейтом (100 000 градусів за Цельсієм) всього за одну мільйонну мільйонної частки секунди. Експеримент з найшвидшим у світі водонагрівачем був проведений у Національній прискорювальній лабораторії SLAC Стенфордського університету. Він полягав у тому, що струмінь води обстрілювали надзвичайно інтенсивними та ультракороткими спалахами рентгенівського випромінювання, що призводило до зовсім іншого способу нагрівання H20.

“Метод насправді не призначений для кип’ятіння води”, – розповів Digital Trends Нікусор Тімнеану, дослідник фізики і астрономії зі шведського Університету Упсали. “Рентгенівські лазери зазвичай використовуються для дослідження структури матерії в надзвичайно коротких часових масштабах. Часто у воді є білки або білкові кристали, вбудовані в воду, і ми виявили, що вода нагрівається надзвичайно насильницьким способом, іонізуючи її і розриваючи всі зв’язки. Звичайні способи нагрівання води будуть давати енергію молекулам води через передачу тепла на плиті [або] вібрації в мікрохвильовій печі. Використання рентгенівських лазерів в основному випаровуватиме воду надшвидко. Це дуже цікаво для нас, тому що ми хотіли б зрозуміти, як вона випаровується за такий короткий час, використовуючи як обчислення, так і експерименти”.

Що стосується практичного застосування випаровування води, Тімнеану визнає, що немає таких, які б одразу спадали на думку. Однак, можливо, це зміниться в майбутньому. “Розуміння того, чому і як це працює, допоможе всім проектам, які використовують рентгенівські лазери для дослідження структури білків і/або живих клітин, тому що вони знатимуть, які обмеження і проблеми існують у таких методів”, – сказав Тімнеану.

Стаття, що описує це дослідження, “Надшвидке нетеплове нагрівання води, ініційоване рентгенівським лазером на вільних електронах”, нещодавно була опублікована в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Рекомендації редакторів

• Чандра досліджує рентгенівську таємницю з епосу Кілонової
• Вчені виявили рентгенівські промені, що йдуть від Урана
• Подивіться, як красиво виглядає Всесвіт в рентгенівському діапазоні хвиль
• Росія запускає рентгенівську обсерваторію, здатну виявити тисячі чорних дір
• SpaceX виграла контракт на запуск нової рентгенівської обсерваторії NASA в 2021 році

Source: digitaltrends.com