Desarrollan un láser revolucionario para enfriar líquidos

En un estudio sin precedentes que será publicado esta semana por la Academia Nacional de Ciencias (de Estados Unidos), investigadores de la Universidad de Washington (UW) han desarrollado exitosamente un láser capaz de enfriar líquido en lugar de calentarlo. El equipo logró enfriar en 20 grados centígrados un cristal microscópico utilizando un láser infrarrojo. Es la primera vez que se logra el enfriamiento de partículas por medio de un láser en condicionas normales de presión y temperatura.

Mientras que este avance científico no fue hecho para satisfacer las demandas de los villanos del mundo, la nueva tecnología sí tiene potencial para ser usado en diferentes aplicaciones. Según un anuncio de la UW, esta tecnología permitirá el procesamiento de información de manera más eficiente, ya que podrá prevenir el sobre calentamiento de los microchips refrigerando partes específicas. Además, la universidad supone que los científicos podrían también usarla para enfriar con precisión porciones de células cuando se dividen o se reparan a sí mismas, permitiendo una increíble oportunidad para analizar el funcionamiento de las células.

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“Hay mucho interés en entender cómo se dividen las células, y cómo funcionan las moléculas y las enzimas; hasta hoy, nunca antes había sido posible enfriarlas para estudiar sus propiedades”, dijo el profesor asistente de ciencias materiales e ingeniería de la UW, Peter Pauzaskie.”El uso de láser para enfriar permitirá hacer películas en cámara lenta de la vida microscópica en acción. Y la gran ventaja es que no se necesita enfriar la célula completa, lo que puede o matarla o cambiar su comportamiento”.

Con respecto al láser, la Universidad de Washington decidió usar del tipo infrarrojo, debido, principalmente, a que la luz visible tiene la capacidad de lastimar o de quemar a las células. Utilizando materiales que se encuentran típicamente en los láseres comerciales, los investigadores pudieron hacer funcionar el proceso en reversa y así lograr el fenómeno de enfriamiento. Durante la prueba, el equipo dirigió el láser infrarrojo hacia un cristal microscópico suspendido en una muestra de agua, provocando que el cristal despida una luz rojiza y verde, visible al ojo humano.

“El verdadero desafío del proyecto fue construir un instrumento y desarrollar un método capaces de determinar la temperatura de estos nanocristales usando firmas de la misma luz que fue usada para atraparlos”, dijo el líder del proyecto y empleado de Intel Corp Paden Roder.

El experimento de la UW solo ha demostrado la habilidad del láser para enfriar un único nanocristal. Y el proceso consumió una impresionante cantidad de energía. Para estimular varios cristales, Pauzaskie dice que se necesita un láser increíblemente potente. De todos modos, el equipo está estudiando tecnologías para lograr que el proceso sea más eficiente.

Idealmente, el láser de UW podría ser usado algún día para enfriar láseres de gran potencia (los normales, los que se utilizan para calentar), que pueden sobrecalentarse o hasta derretirse cuando están en uso.

Los hallazgos completos del estudio, que fue financiado por la oficina de investigación científica de la Fuerzas Aérea y por la Universidad de Washington, serán publicados esta semana en el Proceedings of the National Academy of Sciences