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Un laser per raffreddare un liquido e in futuro (forse) i processori

Alla University of Washington hanno dimostrato che con un laser si può raffreddare un liquido.

Siamo abituati a pensare ai laser come fasci di luce che riscaldano le superfici che colpiscono fino a fonderle. In genere è così, tanto nella realtà quanto nella fantascienza (maledetto Star Wars!), ma un team di ricercatori della University of Washington guidato da Peter Pauzauskie ha dimostrato che è possibile usare un raggio laser (nell'infrarosso) per raffreddare un liquido.

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Da sinistra: Peter Pauzauskie, Xuezhe Zhou, Bennett Smith, Matthew Crane e Paden Roder (non in foto). Crediti: Dennis Wise / University of Washington

Tutto parte da una teoria del 1929 del fisico Peter Pringsheim – come spiegato sul sito dell'INAF – il quale scrisse che la cosiddetta fotoluminescenza anti-Stokes poteva ridurre la temperatura del materiale illuminato. Si tratta di un effetto che avviene in alcuni cristalli sottoposti a eccitazione, in cui i fotoni emessi hanno energia maggiore di quelli assorbiti.

Si dovette attendere il 1995 per una dimostrazione pratica nei laboratori di Los Alamos, dove alcuni ricercatori raffreddarono materiali in condizioni di vuoto. Alla University of Washington, Pauzauskie e i suoi colleghi sono riusciti a replicare lo stesso processo in un ambiente liquido, raffreddandolo di oltre 20 gradi. Più precisamente sono stati raffreddati dei cristalli di fluoro litio ittrio drogati in acqua pesante.

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Quando sono raffreddati dal laser i nanocristalli emettono una tinta rosso-verde visibile a occhio nudo. Crediti: Dennis Wise / University of Washington

Il raffreddamento si è manifestato in modo ovviamente molto localizzato, tanto che la sua misurazione non è stata priva di ostacoli. Siamo quindi a un livello di ricerca di base, aperta numerosi scenari futuri per ammissione degli stessi ricercatori.

Un raggio di questo tipo, per esempio, potrebbe un giorno essere impiegato nei microprocessori per raffreddare specifici componenti e impedirne il surriscaldamento, rendendo più efficiente il processo dell'informazione. Si parla anche di creazione di laser (che scaldano) più potenti di quelli attuali e applicazioni nel mondo della biologia e criogenia. Potrebbe infatti essere possibile bloccare l'attività di singole cellule.

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