在過去的150年中,科學家們研發了許多方法來達到極低的溫度。諸如液氮和液氦之類的沸點都非常低的流體已經在許多領域中廣泛使用。從懸浮的磁性鐵路系統和超光滑的新穎冰淇淋到最新的醫療掃描儀,月球陷阱等等,事實證明,極端寒冷對於下一波科學發展至關重要。讓我們一起來看看極低的溫度會促進哪些技術的發展!
第一種:超導體和懸浮列車
1911年,當科學家首次嘗試使用極端冷卻技術時,荷蘭物理學家海克·卡默林格·昂內斯發現了某些材料導電的驚人方法。他觀察到,一旦溫度降至特定閾值以下,諸如汞之類的簡單元素便可以零電阻導電。在低溫下,這些材料成為完美的導電體,因此被稱為「超導體」。在超導材料的閉環中,電流將永遠流淌而不會損失任何能量。一旦將一根超導體放在一塊強磁鐵上,超導體就會變得更加吸引人。強磁場會在超導體中感應出內部的磁場,然後內部的磁體將其排斥。這種磁排斥導致超導體克服重力,像微型飛翔器一樣漂浮在空中,這便是懸浮列車的成功的關鍵!
第二種:磁共振成像
液氦是操作磁共振成像掃描儀的重要組成部分,磁共振成像儀是一種非侵入式的成像技術,可讓醫療專業人員看到患者體內的情況。掃描儀內部的金屬線線圈會反覆浸入超冷流體中,以最大程度地減小其電阻。這些導線產生的強磁場最大可達地球磁場的40,000倍。而令人擔憂的是,該物質供應短缺,沒有已知的製造方法。
第三種:冷凍療法
冷凍療法是一個籠統的醫療術語,指的是在醫療中使用低溫。通常,使用專門的冷凍探針施加低於零度的化學物質到達去除異常組織細胞的目的。一些支持冷凍療法的人聲稱,冷凍療法還有很多其他的奇妙用途。他們說,將自己浸入低於負100攝氏度的涼亭中可以防止老年痴呆症,減輕抑鬱症甚至可以達到減輕體重的效果。但是,現在這種方法的作用還沒得到證實!但是也不排除有這種可能。
第四種:液氮冰激凌
常規的冰淇淋是使用專門的商用冷凍機製成的,將牛奶,奶油和糖攪拌在一起,製成光滑,美味的混合物。但是,有些製作人喜歡做的事情有所不同。他們已經開始通過向混合物中添加超冷化學物質進行試驗。冰淇淋的生產是一個漫長的過程,但是通過使用液氮,製造商可以在幾分鐘內逐批生產出冰淇淋。大大的減少了製作時間。用液氮快速冷凍會產生更小的晶體,這樣可以使冰淇淋具有光滑,可口的稠度,從而真正出類拔萃。
第五種:液氮雞尾酒
我們已經探索了液氮冰淇淋的新趨勢,但是烹飪實驗並不僅限於乳制甜點。液氮的溫度達到了令人難以置信的負96攝氏度,已被廣泛用於多種用途:冷凍的蔬菜,磨碎的冷凍草藥,將漿果分解成微小的冰滴等。一些調酒師甚至參與進來,將低於零度的化學物質倒入他們的飲料中以產生誘人的效果。液氮混合物會產生煙燻白霧,它像魔女的大鍋一樣懸掛在玻璃杯的頂部。但是,這些時尚飲料存在一定的風險。因為液氮的溫度極低,人體承受不了這麼冷的溫度,要是使用不當也會造成傷亡,所以還是小心的使用比較好!
由此看來,極低的溫度對人類來說有很大的好處,但相對的也會存在風險。好了,本期視頻就到這裡我們下期再見!