在一新項實驗中，樂高首次被冷卻到可能的最低溫度，這揭示了這種流行玩具的新用途。其特殊性質(zhì)意味著它可以在量子計算的發(fā)展中發(fā)揮作用。

蘭開斯特大學一個世界領(lǐng)先的超低溫物理學家團隊，決定在破紀錄的稀釋冰箱中放置一個樂高數(shù)字和四個樂高積木。這臺機器是由該大學專門制造的，是世界上最有效的冰箱，能夠達到絕對零度(零下273.15攝氏度)以上1.6毫度，你敢摸一下嗎？

這比室溫低約200000倍，比深空冷2000倍，其研究成果發(fā)表在著名期刊《科學報告》上。領(lǐng)導該研究小組的德米特里·茲梅耶夫博士說：研究結(jié)果意義重大，因為我們發(fā)現(xiàn)樂高積木之間的夾持安排，使樂高結(jié)構(gòu)在低溫下表現(xiàn)出極好的絕熱性能。這對于用于設(shè)計未來科學設(shè)備（如稀釋冰箱）材料來說是非?？扇〉模?0年前發(fā)明的稀釋冰箱是全球數(shù)十億美元產(chǎn)業(yè)的中心。

對現(xiàn)代實驗物理和工程工作至關(guān)重要，包括量子計算機的開發(fā)。使用ABS塑料結(jié)構(gòu)，如樂高，而不是目前使用的固體材料，意味著任何未來的隔熱材料都可以以顯著降低的成本生產(chǎn)。下一步是為下一代稀釋冰箱設(shè)計和3D打印一種新的隔熱材料。在70?mK到1.8?K的溫度范圍內(nèi)，測量了由商用**-丁二烯-苯乙烯模塊制成的結(jié)構(gòu)(稱為樂高模塊)的導熱系數(shù)，確定了該樣品的導熱系數(shù)κ?=?(8.7MK±?0.3)?×?10?5T?1.75±0.0 2?WK?1m?1的冪律。

在探索的溫度范圍內(nèi)，這種ABS/空心復合材料在保持固體支撐物的同時，比眾所周知的塊狀絕緣體材料提供了更好的隔熱性能。樂高積木是Macor或Vespel等材料的廉價和最好的替代品。在該裝置中，<4 0 0?NW的功率可以將5?cm~2實驗區(qū)域加熱到1?K以上，而稀釋制冷機的基溫不會有任何明顯變化。研究表明，通過3D打印可以輕松而廉價地生產(chǎn)出具有更好熱性能的定制模塊材料。

博科園｜研究/來自：蘭開斯特大學

參考期刊《科學報告》

DOI: 10.1038/s41598-019-55616-7

博科園｜科學、科技、科研、科普