現実を開発する科学者

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冷凍光線を放つ宇宙船！

すべてのスーパーヴィランには、敵に恐怖を与えることができる武器が必要です。 怪盗グルーのフェロニアス・グルー（スティーブ・カレル）にとって、その武器は凍結光線だ。 私たちが最初にこれを目にしたのは、『怪盗グルー』の序盤で、グルーが小さなコーヒーショップに入ると長蛇の列を見つけたときです。 彼は行列をスキップするために常連客をその場に固定させます。

卑劣な！

凍結光線の起源は、『ミニオンズ』（ピーコックでストリーミング中！）で、若いネファリオ博士がヴィランコンで群衆にそれを実演する場面で見られます。 凍結光線は、架空のスーパーヴィランにとって標準的なものかもしれませんが、現実の私たちにはこれまでのところありません。 今まで！ これは、雑誌ACS Nanoに最近掲載された論文によるものです。

研究者たちは、フリーズ光線を使って世界を征服したり、コーヒーショップの行列をスキップしたりするつもりはありません（もしそうであるとしても、彼らは誰にも話していません）。 代わりに、高高度の航空機や宇宙船で電子機器を冷却するためにそれを使用したいと考えています。

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地球では、電子機器は大量の熱を発生しますが、大気は熱を放射するのに非常に優れています。 宇宙には熱を逃がす大気がないため、機内の冷却システムが敏感な電子機器から熱を運び去らない限り、何か問題が発生するまで熱が蓄積します。 高高度の飛行機は、空気が薄すぎて効果的に熱を運ぶことができない高層大気圏でも同様の制限があります。

現在、宇宙船は熱を捉えて宇宙に放射するために冷却板を使用することが多いが、提案されている凍結光線装置は、必要に応じてホットスポットをターゲットにして、レーザーのような精度で展開できる可能性がある。 直観に反するが、バージニア大学機械航空宇宙工学部のパトリック・E・ホプキンス氏とその共著者らが提案した凍結光線は、ターゲット表面を冷却するために高温プラズマに依存している。

クレジット: Sierra Nevada Corporation

「空軍と宇宙軍では、真空の宇宙にいるか、冷却できる空気がほとんどない高層大気圏にいるのです。 つまり、電子機器はどんどん熱くなり続けます。 また、重量が増加し、効率が低下するため、冷却剤のペイロードを機内に持ち込むことはできません」とホプキンス氏は声明で述べた。

Hopkinsらによると、プラズマ駆動の冷却装置は「超高速かつナノスケールのエネルギー変換および熱伝達メカニズム」を使用している。 ガスにエネルギーを与えるとプラズマが発生します。 最もよく目にする場所の 1 つは、ネオンの明かりの中です。 チューブ内に閉じ込められたガスにエネルギーが導入されるとプラズマが発生し、中のガスに応じてさまざまな色に光ります。 それは星の内部でも起こります。

高温のプラズマを宇宙船の内面に導入することは、宇宙船を冷却する効果的な方法とは思えないかもしれませんが（これには研究者も驚きました）、プラズマが最初に表面に衝突すると、何か奇妙なことが起こります。 実験では、研究者らはヘリウムプラズマを中空のセラミック針に通して、金で包まれたターゲットに向けて送り込んだ。 金は不活性であり、測定値を歪めるような表面のエッチングを避けたいと考えていたため、これは重要です。

彼らは、プラズマが衝突した正確な瞬間の表面の温度を測定しました。 彼らはプラズマによる温暖化を観察しましたが、それは最初の温度低下の後のみでした。 さらなる調査により、プラズマがターゲットの表面に衝突する前に、まず炭素原子と水原子の極薄層が剥ぎ取られることが明らかになりました。 汗の蒸発が体を冷やすのと同じように、その層の蒸発により冷却が引き起こされます。

彼らは、ターゲットの温度を数度、そして数分間下げることに成功した。 高高度の航空機や宇宙船を動作させるのに十分な温度を保つには、これで十分かもしれません。 この技術はまだ開発中ですが、空軍はこの技術を非常に気に入り、3 年間で 75 万ドルの資金を提供しました。