Röntgenlaser värmer vatten till 180 000 grader på biljondels sekund

I vår hektiska 24/7-värld har ingen tid att sitta och vänta på att en vattenkokare ska koka, eller hur? Lyckligtvis antyder en ny demonstration utförd av forskare att vi kanske inte behöver vänta på de plågsamma 3 till 4 minuter varje dag mycket längre — förutsatt att vi kan få tag på en superkraftig röntgenlaser, som är.

Naturligtvis är det egentligen inte tänkt som en metod för att koka vatten till ditt te eller kaffe så mycket som det är en grundläggande undersökning som rör materia. Forskare använde detta Röntgenlaser att höja vattentemperaturen från rumstemperatur till enorma 180 000 grader Fahrenheit (100 000 grader Celsius) på bara en miljondels miljondels sekund. Världens snabbaste vattenvärmarexperiment utfördes vid Stanford Universitys SLAC National Accelerator Laboratory. Det innebar att man avfyrade extremt intensiva och ultrakorta blixtar av röntgenstrålar mot en vattenstråle, vilket resulterade i ett helt annat sätt att värma H20.

Rekommenderade videor

"Metoden är egentligen inte avsedd för att koka vatten,"

Nicusor Timneanu, berättade en fysik- och astronomiforskare vid Sveriges Uppsala universitet till Digital Trends. "Röntgenlasrar används vanligtvis för att undersöka materiens struktur på extremt korta tidsskalor. Ofta har man proteiner eller proteinkristaller inbäddade i vatten, och vi har upptäckt att vatten värms upp på ett extremt våldsamt sätt, genom att jonisera det och bryta alla bindningar. Konventionella sätt att värma vatten kommer att ge energi till vattenmolekyler genom värmeöverföring på en spis [eller] vibrationer i en mikrovågsugn. Användning av röntgenlasrar kommer i princip att förånga vattnet ultrasnabbt. Det här är spännande för oss eftersom vi skulle vilja förstå hur det förångas på så korta tider, med hjälp av både beräkningar och experiment.”

När det gäller praktiska tillämpningar för att förånga vatten, erkänner Timneanu att det inte finns några som omedelbart kommer att tänka på. Det kan dock tänkas förändras i framtiden. "Att förstå varför och hur det fungerar hjälper alla projekt som använder röntgenlasrar för att undersöka strukturen hos proteiner och eller levande celler, eftersom de skulle veta vad begränsningarna och utmaningarna är för sådana tekniker”, Timneanu sa.

En artikel som beskriver denna forskning, "Ultrasnabb icke-termisk uppvärmning av vatten initierad av en röntgenfri elektronlaser", var nyligen publicerad i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences.

Redaktörens rekommendationer

  • Forskare använder en röntgenlaser för att skapa högsta möjliga undervattensljud

Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.