Криобудущее

Специалисты американского Национального ин­ститута стандартов и технологий продемонстри­ровали твердотельный холодильник на основе микроструктур, способных охлаждать гораздо более крупные предметы до очень низкой темпе­ратуры. Размеры самого холодильника — всего несколько сантиметров по каждому из измерений.

Охлаждающие элементы представляют собой «микросэндвичи» из обычного металла, изолирую­щего слоя 1 нм и сверхпроводящего металла. При подаче напряжения самые горячие электроны туннелируют из обычного металла через изоля­тор на сверхпроводник, в результате температу­ра первого резко падает. В ходе эксперимента удалось за 18 часов охладить медный блок 2,5х2,5х3 мм с 290 до 256 милликельвинов (с -272,86 до -272,89 ºC). По словам физиков NIST, это все равно как если бы одним оконным кондиционером охладили целое здание размером с Мемориал Линколь­на (58х36х30 м).

Возможное применение устройства — для охлаждения сложных датчиков до тем­пературы гораздо ниже стандарта в 300 милликельвинов, достигаемого с помо­щью жидкого гелия. Сейчас для этого нужны сложные, громоздкие и дорогостоя­щие установки. По оценкам физиков, небольшие усовершенствования квантово­го холодильника позволят ускорить охлаждение и снизить температуру до 100 милликельвинов.