Folosind o metodă de răcire mai eficientă decât abordările actuale, cercetătorii promit cele mai scăzute temperaturi din lume pentru doar o fracțiune din cost și timp.
În lumea cercetării științifice, nevoia de a răci cele mai sensibile instrumente electrice la temperaturi extrem de scăzute este o necesitate mereu prezentă. Fie pentru calculul cuantic, fie pentru astronomie, menținerea temperaturilor aproape de zero absolut este crucială pentru protejarea dispozitivelor împotriva interferențelor externe, cum ar fi variațiile de temperatură. Acest concept este cunoscut sub numele de „Big Chill” și importanța lui nu poate fi subestimată în căutarea unor rezultate științifice precise și de încredere.
În mod tradițional, oamenii de știință au folosit refrigeratoare cu tuburi pulsate (Pulse Tube Refrigerator, PTR) pentru a atinge temperaturile extrem de scăzute necesare experimentelor lor. Concret, aceste PTR folosesc heliu gazos într-un proces complex de evaporare și condensare pentru a răci instrumentele. Cu toate acestea, în ciuda eficienței lor, aceste refrigeratoare au dezavantaje majore. Nu numai că consumă cantități enorme de energie, dar sunt și costisitoare și durează mult până ating temperaturile necesare. Aceste limitări au împiedicat mult timp cercetarea științifică, încetinind progresul și crescând costurile, ceea ce ne readuce la acest studiu publicat recent.
O echipă de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie (National Institute of Standards and Technology, NIST) anunță că a făcut o descoperire majoră în domeniul refrigerării, care a fost prezentată într-un articol publicat în Nature Communications. Mai exact, cercetătorii au dezvoltat un nou prototip de frigider despre care spun că poate realiza Big Chill mult mai rapid și mai eficient decât metodele tradiționale. Acest progres ar putea revoluționa modul în care sunt efectuate experimentele științifice, reducând semnificativ timpul de pregătire și costurile asociate. Spre deosebire de PTR-urile tradiționale care sunt optimizate pentru o singură temperatură de bază, noul prototip dezvoltat de NIST folosește un proiect inovator, pentru a utiliza gazul heliu mai eficient. Cu o supapă inteligentă plasată între compresor și frigider, o parte din heliul care ar fi irosit în mod normal este redirecționat pentru o răcire mai eficientă. Această optimizare face posibilă obținerea Big Chill de 1,7 până la 3,5 ori mai rapid decât metodele convenționale.
Rezultatele sunt impresionante. Prin utilizarea acestei noi tehnologii de răcire, oamenii de știință estimează că ar putea economisi până la 27 de milioane de wați de energie pe an și ar putea reduce consumul global de energie cu 30 de milioane de dolari. În plus, ar putea reduce timpul de pregătire pentru experimentele științifice cheie cu câteva săptămâni, accelerând semnificativ progresul în diferite domenii de cercetare.
Implicațiile acestei dezvoltări sunt vaste. Pe lângă accelerarea experimentelor în calculul cuantic și astronomie, această nouă tehnologie de răcire ar putea deschide calea pentru inovații mai rapide în calculul cuantic. Cercetătorii spun că în viitor ar putea fi dezvoltate și metode de răcire și mai eficiente, ceea ce ar putea revoluționa înțelegerea noastră asupra lumii cuantice și ar putea deschide ușa către noi progrese tehnologice. În cele din urmă, noua tehnologie de răcire dezvoltată de Institutul Național de Standarde și Tehnologie oferă o nouă speranță pentru viitorul cercetării științifice. Prin reducerea timpilor de instalare a experimentului și economisirea energiei, această inovație ar putea permite progrese semnificative în multe domenii, de la calculul cuantic la astronomie până la cercetarea evenimentelor rare.
