弗吉尼亞大學教授帕特里克-霍普金斯（Patrick Hopkins）領導的一個科學家小組正在開發一種等離子體”冷凍射線”，這種射線對劇裡的超級反派來說早已不那麼有趣，倒是對那些想方設法在太空真空中冷卻電子設備的工程師們來說很有吸引力。

冷凍射線利用等離子脈衝帶走熱量

不管是為了勒索一座城市的贖金，還是為了在咖啡店不排隊，冷凍射線都是漫畫書和電影中的一大亮點。它們也讓工程師們頭疼不已，因為它們不僅違反了熱力學第二定律，還把定律的頭塞進了馬桶，直到現在。

等離子體物理學的一項新進展在提供實用的冷凍射線方面大有可為，美國空軍已向霍普金斯大學的熱工程實驗與模擬實驗室（ExSiTE Lab）撥款75萬美元，用於一個為期三年的項目，以充分開發這項技術的潛力。霍普金斯大學的衍生公司Laser Thermal 將建造一個原型。

通常情況下，利用等離子體冷卻東西的想法就像用冰來燒烤一樣合乎邏輯。等離子體是一種電離氣體，其溫度可以達到太陽溫度的數倍，但它們也有一些令人驚訝的能力。

其中之一就是，儘管溫度很高，但等離子體剛產生時可以與其他物質相互作用，產生冷卻效果。脈衝等離子體的能量流與目標表面發生物理、化學和電磁相互作用，產生一種效應，使表面吸收的水分子和二氧化碳分子蒸發。這將帶走能量並使表面迅速冷卻幾十度。脈衝等離子體可防止其抵消冷卻效果。

用於產生等離子體的激光設備弗吉尼亞大學

霍普金斯說：”因此，當我們開啟等離子體時。可以立即測量等離子體照射到的地方的溫度，然後觀察表面的變化，表面先冷卻，然後升溫。我們只是在某種程度上對為什麼會發生這種情況感到困惑，因為這種情況一直在重複發生。我們沒有任何信息可以利用，因為之前沒有任何文獻能夠像我們這樣精確地測量溫度變化。沒有人能夠如此迅速地做到這一點。 “

美國空軍和太空部隊之所以對這項技術感興趣，是因為在太空或極高海拔地區冷卻電子設備存在問題。通常的冷卻方法是讓水或空氣等流體在元件周圍循環，但在沒有空氣，當然也沒有水的地方，這種方法是不可能實現的。相反，電子元件被放置在金屬冷卻板上，將熱量導入散熱器。

由於這種方法既笨重又低效，人們希望霍金斯的冷凍射線能提供一種替代方法。其基本構想是用一個帶有傳感器的機械臂，將電路中的熱點鎖定，然後用冷風將其吹走。

然而，還有大量工作要做。目前，該工藝使用從美國海軍借來的設備和氦作為等離子介質。下一步是製造出更緊湊、更輕的原型，同時探索其他可能更有效的氣體。

這項研究發表在《自然-通訊》和《ACS Nano》上。