朗讀改變遊戲規則的低溫冷卻器將能源成本降低71%_工作_絕對零度_冰箱第改變遊戲規則的低溫冷卻器將能源成本降低71%_工作_絕對零度

研究人員發現了一種令人驚訝的簡單方法來制造低溫冷卻器，這種冷卻器達到接近絕對零度的速度比目前的設備快3.5倍，或者節省約71%的能源。 這對任何需要極低溫度的東西來說都是個大新聞。 
低溫冷卻有許多實際應用。 它被用來保存組織、卵子、精子，甚至胚胎。 它使CAT掃描儀以及歐洲核子研究中心的大規模粒子加速器和某些磁懸浮系統成為可能。 它有數百種工程應用，為詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）提供了探測太空深處的非凡能力，也許有一天它會成為聚變能源或量子計算機成為現實的關鍵。 
在超低溫下，一些奇怪的物理現象開始發揮作用。 例如，超導性允許電流以零電阻通過某些材料。 超流動性允許某些液體，如氦，在沒有任何粘度的情況下流動，在這一點上，它似乎開始忽視正常規則，向上爬過容器的側面。 
在接近絕對零度時，量子現象可以減緩到我們可以真正利用它們的程度，你可以開始得到玻色-愛因斯坦凝聚體，在這種凝聚體中，原子群不再像個體一樣行動，聚集在一起，同步到相同的量子態，開始像“超級原子”一樣行動。 
但在絕對零度附近工作的一個問題是，到達那種程度既昂貴又耗時。 40多年來，脈沖管冰箱（PTR）一直是達到4ºK（-452ºF， -269ºC）或絕對零度以上4度的首選技術。 這是一個非常簡單的機器，其工作原理與你廚房裏的冰箱大致相同。 
PTR使用一種被壓縮的氣體，當這種氣體膨脹時，它會釋放熱量。 然而，PTR使用的不是氟利昂或異丁烷，而是氦氣，這使得它可以將物體冷卻到物理學的理論極限。 它是有效的，但要達到理想的冷卻溫度需要花費幾天的時間和大量的精力。 
NIST（美國國家標准與技術研究所）的研究員瑞安·斯諾德格拉斯（Ryan Snodgrass）和他的團隊所做的是研究PTR是如何工作的，以找出如何使其更有效。 他們發現，所需要的只是一個令人驚訝的簡單修複。 研究小組發現，PTR在接近絕對零度的溫度下工作得很好，但在必須開始冷卻的室溫下，就效率而言，它就像個半吊子。 
他們發現，在更高的溫度下，氦氣處於如此高的壓力下，以至於它一直被分流到一個安全閥中，而不是進行任何冷卻。 通過交換壓縮機和冰箱之間的機械連接，然後調整閥門，使它們在冷卻過程開始時大開，在冷卻過程中逐漸關閉，他們可以達到更高的效率，更快地冷卻一半到四分之一 —— 所有這些都不會浪費寶貴的氦氣。 
據該團隊稱，如果這種新型冰箱的原型機可以推向市場，以取代現有的設備，每年將節省2700萬瓦的電力，全球電力節省3000萬美元，以及足夠填滿5000個奧林匹克遊泳池的冷卻水。 這將極大地改變一系列超冷技術的成本/收益等式。 
這項研究發表在《自然通訊》雜志上。

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