Для работы сверхпроводящих квантовых чипов и чувствительной военной электроники нужны экстремально низкие температуры. Обычно их достигают с помощью гелия-3 — редкого и дорогого изотопа. Китайские ученые предложили альтернативу: компактный твердотельный модуль без движущихся частей, который работает на принципе адиабатического размагничивания (ADR).

Изображение - ChatGPT

В основе модуля лежит соединение из европия, кобальта и алюминия (euco₂al₉). Суть метода в следующем: материал помещают в магнитное поле, его внутренние магнитные моменты выстраиваются, и сплав выделяет тепло. Затем систему изолируют, поле убирают, моменты возвращаются в хаотичное состояние, поглощая тепло и снижая температуру. Команде удалось достичь 106 милликельвин — это минус 273,15 градуса по Цельсию, почти абсолютный ноль.

Раньше у таких систем была проблема: материал охлаждался сам, но плохо передавал холод другим компонентам. Новый сплав, по заявлению ученых, этого недостатка лишен. Китайская академия наук сообщила, что материал пригоден для массового производства, а рабочий прототип холодильного модуля уже создан.

Интересно, что 27 января американское оборонное агентство DARPA объявило о начале разработки аналогичных систем без гелия-3. Через две недели китайские специалисты опубликовали свои результаты, продемонстрировав готовое решение.