اولین لیزر خنک کننده ی مایعات میتواند به پیشرفت تحقیقات زیستی کمک کند

در دنیایی که لیزر های فیلم های علمی تخیلی اش سلاح مورد علاقه ی انسان ها برای ذوب کردن سفینه ی فضایی دشمن (یا گاهی رفتن به دنیای واقعی) هستند، محققان دانشگاه واشنگتن بر خلاف جریان آب, شنا کرده و اولین لیزر خنک کننده ی مایعات را تولید میکنند . این تکنولوژی میتواند به خصوص برای کند کردن تک سلول ها استفاده شود و به دانشمندان این امکان را میدهد که درباره ی فرایند های زیستیشان مطالعه کنند .
نشانگر معمولی لیزر شما از رفتار اتمی یاقوت های سرخ استفاده میکند تا فوتون های نور قرمز را تولید کند که با دقت در فاز و فرکانس هماهنگ اند . این سطح دقیق از هماهنگی پرتو نیرومندی منعکس میکند که معمولا تاثیر گرم کردن سوژه را دارد - گاهی به شیوه ای هیجان انگیز.
اما وقتی این لیزر ها  به درستی طراحی شدند، میتوانند برای خنک کردن وسایل هم استفاده شوند . این مکانیزم لیزر خنک کننده برای اولین بار در سال 1995 در یک جاروبرقی نشان داده شد . حالا، دو دهه از آن زمان گذشته ، و محققان پیتر پازاسکی و تیمش با استفاده از لیزر مادون قرمز به اولین لیزر خنک کننده ی مایعات دست یافته اند تا در شرایط عادی آب  را تا 36 درجه ی فارنهایت خنک کنند . این دانشمندان با ساختن این لیزر نانوکریستال ، معلق کردنش در آب و نور دادن به آن با نور مادون قرمز به این موفقیت دست یافته اند . این نور سبز مایل به قرمز خاص انرژی بیشتری حمل میکند تا اینکه جذب کند ؛ و گرما را هم از کریستال و هم مایع اطرافش دور میکند .

این نانوکریستال میتواند به نسبت دریافت اش  انرژی بیشتری را نشر دهد چون از حرکات اتم های منفرد استفاده میکند . دمای یک ماده مستقیما با سرعت حرکت اتم هایش رابطه دارد ، صفر مطلق به اتم های کاملا ثابت بر میگردد . نور مادون قرمز تولید شده توسط لیزر خنک کننده در فرکانسی قرار گرفته که اتم هایی که به سمت منبع نور میروند یک فوتون تولید میکنند ، که درخششی مشخص تولید میکند و سرعت و دمای اتم را پایین می آورد .  در حالیکه کریستال های لیزر رشد کننده در حال عادی گران و وقت گیرند، محققان قادر بودند تا از یک فرایند گرمایی ارزان استفاده کنند که میگویند سریع تر و سطح بالا تر بود.
استفاده از نور مادون قرمز کم نیرو امکان استفاده از لیزر خنک کننده را برای خنک کردن بخش های سلول ایجاد میکند بدون اینکه آن را از بین ببرد و به دانشمندان این امکان را میدهد تا فرایند زیستی اش را به صورت کند مطالعه کنند . تا به اینجا، پازاسکی و تیمش نشان دادند که این لیزر میتواند سلول های هم ردیف و مواد را خنک نگه دارد .
زمانی که مشکلات و پیچیدگی های این دستگاه ( مانند تاثیر کم انرژی) حل شدند ، این تکنولوژی میتواند از لیزر های قدرتمند در دفاع و سیستم های ارتباط از راه دور استفاده کند ، یا شاید  حتی سیستمی بدون فن و ساکت برای لپ تاپ ها و کامپیوتر هایمان که خنک بمانند.
مطالعاتی که این پیشرفت را نشان دهد در مجله ی proseeding of the national academy of science چاپ شده است .