华盛顿大学研究人员首次实现激光冷却液体

通常情况下，激光晶体的生长是一个昂贵的过程，需要花费大量的时间和美元，只能生产仅仅一克材料。华盛顿大学的研究团队还发明了一个低成本的水热方法，可用于制造著名的激光晶体，以更加快捷、低成本和可扩展的方式实现激光冷却应用。

华盛顿大学的研究团队还设计了一种仪器，使用激光阱(类似于微牵引光束)，将一个侵入液体中的纳米晶体“困在”液体室里，并用激光照射它。为了确定液体是否冷却，这个仪器能够投射粒子的“影子”，通过这种方式研究人员能够观察它运动过程中每分每秒的变化。

当周围的液体变冷时，被困住的颗粒就会慢下来，从而让研究团队清楚地观察冷却效果。他们还设计了一种晶体，当冷却时能够实现从蓝绿到泛红的颜色变化，就像一个内置的彩色温度计。

“这个项目的真正挑战是建造一个仪器，以及设计一种方法，利用与困住晶体相同光线的特征，也能够确定这些纳米晶体的温度，”论文的主要作者派登 罗德说，他刚刚获得威斯康辛大学材料科学与工程专业博士学位，目前在英特尔工作。

到目前为止，华盛顿大学的研究团队仅仅展示了单一纳米晶体的冷却效果，而激发多个晶体需要更多的激光能。激光冷却过程目前比较耗能，Pauzauskie说，下一步的研究包括寻找提高效率的方法。

有一天，冷却技术本身也可以通过高功率激光，用来实现制造、电信或国防领域应用，而目前高功率激光往往容易过热以及将物体融化。

“因为利用激光冷却液体之前是不可能做到的，所有现在人们不会一下子就想到如何利用这项技术来解决问题，”他说。“我们就感兴趣的是，我们的研究对其他科学家或企业的想法产生何种影响，会不会影响他们的基础研究或底线，让他们不再墨守成规或固执己见。”