Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Plazma ışınları, bir gün aşırı ısınan elektronik cihazları anında soğutabilir. Araştırmacılar, hedeflerini soğutmak için termodinamik tuhaflıklara dayanan bir 'donma ışını' geliştirdi. Dünya'nın atmosferi, askeri uçakların elektronik sistemleri için uygun bir soğutucu görevi görürken, deniz suları da deniz gemileri için benzer şekilde işlev görür. Ancak bu kaynaklar, yüzeyin ötesine geçtikçe - örneğin, üst atmosfer ve uzay - bulunması oldukça zor olabilir. Soğutucu ağırlıktadır ve değerli alan kaplar. Son araştırmalar, ACS Nano dergisinde yayınlanan bulgulara göre, olası bir çözüm plazma kullanmak olabilir - ilginçtir ki, yıldızların ve yıldırımların bileşenleri olan aynı madde.

Virginia Üniversitesi'nin Isıtma Mühendisliği Deneyleri ve Simülasyonları (ExSITE) Laboratuvarı'ndaki araştırmacılar, yüzeyleri hızla soğutmak için son derece umut verici ve daha önce keşfedilmemiş bir yol keşfetmişler: plazma "donma" ışınları.

Plazmayı sıcaklığı düşürmek için kullanmak, başlangıçta karşıtı bir düşünce gibi görünebilir - sonuçta plazma, kolayca 45.000 Fahrenheit derecesine ve daha yüksek sıcaklıklara ulaşabilir. Ancak mekanik ve uzay mühendisi Patrick Hopkins'e göre, maddenin dördüncü halinin odaklanmış bir jetini kullanmak oldukça ilginç termodinamik sonuçlar sunabilir.

Hopkins son zamanlarda şunları açıkladı: "Benim uzmanlık alanım, sıcaklığı gerçekten, gerçekten hızlı ve gerçekten, gerçekten küçük ölçümlerle yapmak. Bu nedenle plazmayı açtığımızda, plazmanın vurduğu yere hemen sıcaklık ölçebilir, ardından yüzeyin nasıl değiştiğini görebiliriz."

Deneylerinde Hopkins'in ekibi, bir seramikle kaplanmış ince bir iğne üzerinden oluşturulan mor renkli helyum gazından oluşan plazma jetini bir altın kaplı hedefe yöneltti. Daha sonra, özel ve özelleştirilmiş mikroskopik cihazlar kullanarak hedefin yüzeyine etkilerini ölçtüler ve inanılmaz sonuçlar kaydettiler.

Hopkins, "Yüzeyin önce soğuduğunu, sonra ısındığını gördük" dedi.

Tekrarlayan testler ve fenomenin gözlemleri sonucunda, ekip plazma ışınının önce mikro ince bir karbon ve su molekülleri tabakasına çarptığını, bu tabakanın yaz aylarında havuza girdikten sonra havluyla kurulanmak gibi hızla buharlaştığını belirledi. Yani, Hopkins malzemelerin "terlemesini" sağlıyor.

Hopkins şöyle açıkladı: "Vücutta su moleküllerinin buharlaşması enerji gerektirir; bu enerji vücuttan alınır ve bu nedenle soğuk hissedersiniz. Bu durumda, plazma emilen [molekülleri] koparıyor, enerji açığa çıkıyor ve bu soğutuyor."

Araştırmacılar, saniyenin birkaç kesirini, insan ölçeğinde belki de etkileyici olmayan ancak hassas ve son derece gelişmiş elektronik ve cihazlarda son derece yardımcı olabilecek birkaç derece sıcaklık azalması ölçtüler. Gelecekte, Hopkins'in ekibi hem çeşitli plazma gazları üzerinde deneyler yapıyor, hem de farklı malzemeler üzerindeki etkilerini inceliyor, örneğin bakır ve yarı iletkenler. Araştırmacılar ileride, robotik kol ekleriyle cihazlardaki sıcak noktaları belirleyip elektrotlardan küçük plazma atışlarıyla soğutmanın mümkün olabileceği bir zaman hayal ediyorlar.

Hopkins şöyle diyor: "Bu plazma jeti bir lazer ışını gibidir; bir yıldırım gibidir. Son derece yerelleştirilebilir.

Kaynak: popsci.com