В США создали самый быстрый лазерный водонагреватель

Новости науки и техники Комментариев к записи В США создали самый быстрый лазерный водонагреватель нет

От комнатной температуры до 100000 градусов — во мгновение ока. Такого результата удалось добиться при помощи лазера на свободных электронах.

Ученые воздействовали на струю воды сверхинтенсивными и ультракороткими импульсами рентгеновского излучения. Нагревание таким способом кардинально отличается от нагрева воды в микроволновке и позволяет добиться уникального агрегатного состояния жидкости. Лазерное излучение удаляет электроны из молекул воды, в результате чего они начинают очень интенсивно двигаться под влиянием отталкивающей силы.

При помощи лазера удалось поставить своего рода рекорд. Нагрев от комнатной температуры до 100 000 Цельсия прошел менее чем за миллионную долю миллионной доли секунды — или же за 75 фемтосекунд, если быть более точными. Бытового применения установка не имеет, но зато ее можно использовать для изучения экзотических состояний жидкости. Вода проявляет множество аномалий, связанных с теплоемкостью и плотностью, а экспериментальный лазер позволит их детально изучить.

Также новый метод поможет усовершенствовать определение одиночных молекул и получение их изображений. Свою работу ученые опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Science.

Ultrafast nonthermal heating of water initiated by an X-ray Free-Electron Laser

The bright ultrafast pulses of X-ray Free-Electron Lasers allow investigation into the structure of matter under extreme conditions. We have used single pulses to ionize and probe water as it undergoes a phase transition from liquid to plasma. We report changes in the structure of liquid water on a femtosecond time scale when irradiated by single 6.86 keV X-ray pulses of more than 106 J/cm2. These observations are supported by simulations based on molecular dynamics and plasma dynamics of a water system that is rapidly ionized and driven out of equilibrium. This exotic ionic and disordered state with the density of a liquid is suggested to be structurally different from a neutral thermally disordered state.

http://www.pnas.org/content/early/2018/05/09/1711220115

Источник: https://hi-tech.mail.ru/news/v-ssha-sozdali-samyj-bystryj-lazernyj-vodonagrevatel/


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2016
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top