私たちの一般的な給湯器は、太陽熱温水器、電気給湯器、ガス給湯器ですが、どれが水を加熱するのにしばらく時間がかかります。
現在、スウェーデンのウプサラ大学の研究チームが、世界最速の給湯機を開発しました。それはどれくらい速いのですか?水は75フェムト秒で華氏100,000度に加熱されます。 1フェムト秒は1/4秒に等しい!
このウォーターヒーターはほぼ爆発的です!チームは特別な「X線自由電子レーザー」を使って水を加熱しました。そのような高温に加熱された水は実際には蒸発しません。
1971年、John Madeyは、アンジュレータ内を移動する相対論的な自由電子が光と相互作用して、コヒーレントな放射線増幅を生成することを発見した。自由電子レーザ(FEL)はまた、名前。
SLAC National Accelerator Laboratoryはこの装置を提供しています.X線イメージングは、ユニークで置き換えが不可能な技術です。
一方では、固体中のX線の透過性が強いため、X線の波長は物体の原子構造を直接解明するのに十分なほど短い。
したがって、この実験では、ウプサラ大学の研究者は、水の未知の真実を探るためにX線自由電子レーザーを使用しました。
このレーザー水加熱方式は、日常生活で使用されている従来の温水方式とは異なり、従来のように水を加熱すると熱によって水分子の動きが増し、水温が上昇します。
温度は、物体内の分子のブラウン運動の速度を特徴付ける量であり、すなわち、物体内の分子の動きがより激しいほど、温度が高い。
しかし、今回はレーザーの加熱が異なり、逆の効果があります。強力なX線が水分子の電子を吹き飛ばし、水分子の電荷バランスを破壊し、原子がはじく行動の影響を受けて、劇的な動きがあります。
研究者のオロフ・ジョンソン(Olof Jonsson)教授は、水がプラズマになると、水分子の原子が将来の動きを持たないため、その密度は通常の液体の水の密度と同じであると言いました。
この状態の物質は非常にまれであり、以前は地球上には現れていませんでした。陽と木星のプラズマは似ていますが、密度はこの実験で得られたプラズマ水よりはるかに低いです。
ご存じのように、実験での水のプラズマ温度は100,000度に達しました。これは炉心の温度よりもさらに高いです!
実験中、科学者たちは、異なる州の水が、密度、比熱容量、熱伝導率などの点で性能が低いことを発見しました。
このことから、水には普通のように見えるが、実際には未知の性質を持つベールで覆われていることがわかる。
科学者がこのような温水器を思いつくためには何が必要ですか?人々はより速い給湯器を使用したいと思っていますか?もちろんそうではありません。
科学者たちは、X線レーザーが物理的な構造特性を非常に短時間で表示することができるため、水の特性をより深く学びたいと考えていたという。
このようにして、水はイオン化してそのすべての化学結合を破壊し、水を加熱します。
しかし、このような高温の水は即座に蒸発しなければならないと言わざるを得ない。なぜ実験中に蒸発がないのかはまだ探究されていない。