光を当てると冷える『光学冷却』半導体を京都大学が発表しました。

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#光学冷却
#ペロブスカイト
#京都大学

[@神威神代]

人工衛星「詳しく説明してください。僕は今冷静さを欠こうとしています」

[@烏龍お茶]

おおよそ、理解できなかったがとにかくすごい技術だ。

[@boe0226]

この辺りの基礎研究ができるのが日本の強みですね。ただし実用化段階になると海外に持っていかれてしまうことが多いですが……。

[@t3tetsu681]

こうした研究の積み重ねが大切なんでしょうね。

[@satotot3739]

先は凄まじく長そうだけど、汎用化できたなら素晴らしい技術だろうなと思う。

[@yokotp]

レーザー冷却という技術もありますね 絶対零度付近まで冷やすのに使われます

[@禁煙マスター-f3r]

@@yokotp ほんとですか！凄すぎて信じられない！

[@suginobu]

そういう物理現象もあるんだねぇってところですね。

[@nonndakureemonn]

特撮やアニメの「冷凍光線」がついに！

[@gntaka]

冷凍ビーム！(受け側)

[@cryptmind]

「ゴジラ対デストロイア」のアレも、あながち荒唐無稽ではなかったか。

[@MOCHIZUKINOBORU]

コップ、ペロブスカイトときて、まさか鉛入りコップとかおもったら本当にそうでちた。他の方もおっしゃられてますが人工衛星のラジエータとか月施設の昼間をしのぐとかはひょっとしたらいいかもですね

[@ナメック聖人-b9w]

はちまき型にして文字通り頭を冷やす強化冷えピタとか売れそう

[@kkaratei]

実用化の道程は遠そうだけれど、こう言う物理現象が存在するというだけで魔法のようで面白い。

[@野々村剛士]

これは通常の冷却装置としての実用化は難しいのではないかと感じました。 しかし光を当てて冷却する物質というのは原理としては既知であれ、素子として実現された事は画期的と思います。

[@シュウジ芝犬]

基礎科学としても非常に興味深いな。 実用化までは未だ程遠いけど、将来有望な技術だぞ！

[@itirofa]

重力波望遠鏡KAGRAの鏡は巨大な徐振装置で真空中に吊るしそれを極低温に冷却するという難題に挑んでいるけど今のところ光学冷却は性能不足のようですね。

[@espilab2]

解説の配信お疲れ様です。面白いですね。発光効率が高いなら、LEDのような発光デバイスとしても応用できそうな。

[@kilojoules119]

オージェ再結合などの問題をクリアしても、照射した以上の光が出てくるから、どこかにその光捨てないと結局熱になってしまいそう。

[@ch-ee8ct]

通常:光の照射→物質が高いエネルギー状態→発光と発熱 アンチストーク発光:光の照射→物質が高いエネルギー状態→100%を越える発光と熱の吸収 電子機器の光源に利用できると冷却機能を兼ねられるね

[@ryudou-tv]

序盤、夏の昼間の住宅や自動車の冷房が革新的に変わるかなと思ったが話が進むにつれて実用化にはだいぶ遠い技術だなと思わせる内容ですね。

[@シン-h5m]

液晶表示技術も実用レベルになるまで何十年もかかりました。今ではテレビ・スマホ・タブレットや多くのガジェットに欠かせないものになっています。この冷却技術も将来的には洋服や建材に採用されて環境問題を解決してくれることを期待したいですね。

[@すずき-g5k]

理系、すげえ

[@焼豆太郎]

太陽光で涼しくなる服欲しいねえ、今

[@cocoa7004]

冷蔵庫よりも建物に張って夏場だけ光が当たるようにすればエアコン代わりに部屋を冷やせるようになるのではと思いました。 いずれにしろめっちゃいい発明だと思うので進展することを祈ってます！ 他国に情報を取られないようにだけ気を付けてください。

[@白土純]

発電と冷却が同時に可能ってこと？すごい！

[@mititdoll_sugarland]

なるほど素材側による冷却か、これは考えた事無かったな。かつて行われたレーザー冷却によるマイナス質量観測は似非科学の類だったがこれを用いれば今度こそ白黒付きそうだ

[@HosoKT]

極低温域とか、超高圧下とか、普通じゃない場面でなら活用があるかもね

[@zout2690]

入れる光が何でも良いなら宇宙での放熱に使えそう、光を当てるとそれ以上の光が反射してその分冷却されるとか。そこに至るまで途方もない技術革新が必要な事はわかった

[@yucanet]

遠い将来でも無理だろうなとは思うけど、コーティングみたいな薄い膜でも効果あるなら、車や建物に夏だけ塗布するみたいな使い方すると冷房効率上がったりって期待したくなるw

[@ilabotakeda]

あーニュースだと全然意味わかんなかったし、光を放出して冷えるだけなら赤外線出すのと変わらんやん、と思ってましたがそういう話じゃなかったんですね😅入れた以上に出しちゃうって話ですね。 いやーいつも助かります😊😊😊

[@user-minoru]

スペシウム光線でも冷えますねw

[@user-9g_6jdo641]

ぎゃくに熱を供給し続けて　熱→光　の高効率変換ができそうですね。レーザー核融合とかに使えないかな。

[@横関孝一]

この高性能版を安く作れたなら、屋根に塗ると夏場の暑さ対策になりそう。

[@ナコルルゥ]

夏は良いけど、冬はさらに冷えそうな気がする。

[@きらやまと-b2p]

エントロピーは増加する方向にしか変化しないので継続的に冷却し続けることは出来ないのではないか？ 熱力学第二法則を逸脱しない変化でオージェ再結合が阻止できれば良いのですが、中々ハードルが高そう。

[@P0RP0L]

アップコンバージョンの2段目が熱励起って感じでしょうか。より低温な所に（輻射）熱伝導することで冷ます方法の１つでしょうが、赤外でなく可視光ないしは紫外で放射する所が面白いですね。

[@usb9.251]

何言ってんのかさっぱりだがアイスビームが実用化

[@ちまちまちまちま-h6r]

超伝統線材にも応用できたら良いのに。

[@punie_tanaka_310]

実証できただけでも大成果じゃないでしょうか なんだか魔法のような感じで、気長に注目したいと思います

[@fujiume8253]

これは地球の海洋温度など地球の環境コントロールに影響する可能性がある。太陽電池、熱電素子などとの組み合わせで素子寿命や発電効率改善など ノーベル賞並の発見で宇宙環境、例えば月面で発電と冷却の両立で地中の居住環境に利用出来る　これからの研究に期待だ

[@Tom-s6b6z]

普通に光のブーストでも使えるし、ヘルメットや傘に使えば真夏に冷却できる

[@ああああ-y1l8u]

排熱効率、生産性、コストこれらの面がどうなるか期待

[@スピリファー]

電気を光に変えて冷やすより、太陽光などの光で冷却する事の方が社会貢献度は高いと思う

[@hummer0anvil]

真夏の冷却剤として使える？

[@zaelael]

ヒートアイランドからシャイニーアイランドとかになるんだろうか どうせ白色光にはならんだろうしマッドな景観になりそうだ

[@Aneti-Jila]

ダッシュボードこれで作ってくれ ちょっと眩しいのは我慢するから

[@京山竜士]

気化熱以外の冷却装置なら世界を救うけど

[@たかさん-b8h]

作業服に付けて着てみたい。

[@fungi5048]

ローレンツ祭で「マジンガーZに冷凍ビームってあるだろ？アレ作りたいんだ」って言ってたの、実現したんだ。すげぇ。

[@おきてがみ-k2r]

じゃがいもの保管倉庫とか、省電力で冷蔵出来るようになりそう

[@masishida7522]

実用化できたら高温で効率落ちる太陽電池に組みたいけど、すぐ劣化するなら先は遠いな。初期のリチウム電池みたいに数十年ひたすらいい方法探して、すっごく割高なのが出来るぐらいか。

[@momomomomomomomomomonga]

格子崩壊時に光を発生して一時的に微量な熱を奪うって感じかな？ なら採算度外視でタービンやドリル状で組み立てて複数を交差させた装置で常に低温光を発生させて過熱後の熱も電力に応用出来れば安定して冷却装置としては利用できるのかな？ もとより膨大な電力、例えば原子炉の冷却やなんらかのタービンの低温化に副産物的な応用は望めそう。

[@juquiseitores8752]

光学冷却が可能なら世の中、放射線冷却もありそう もしそういった構造体があれば核融合炉の構造材として使用出来るんじゃなかろうか

[@河野正一郎-l1t]

太陽電池の表面に塗ったら、照射される太陽光より強い光が得られそうですね。太陽電池の温度上昇も防げるし。励起光は太陽なので無料。笑。

[@natu0001]

これが高耐久性と大量生と高性能化が実現すれば インフラや建材に使いたいのぅ

[@moikeru1]

期待したけど、夏はまだ暑いままだな。10℃下がれば革新的なんだけどなぁ。

[@abduct001]

量子コンピュータのエラー低減とかの応用があるかもしれない

[@noriSRV]

SFの世界みたいだ

[@なんだかな-m2h]

乗車直後の灼熱の車内から解放されたら凄いよね、😮

[@ezo-w4h]

入力より出力がおおいのであれば、無限動力をつくれるのでは？

[@miguno]

ご説明いただきありがとうございます。素人質問で恐縮ですが、 発光効率の定義が1:00〜の説明(＝量子収率)であれば、1:20〜の発光効率が100%以上という説明は間違っているように感じました。 アンチストークスシフトを利用するなら、吸収した光子より高いエネルギーの光子を放出する事で冷やしてると思うので、光子の数は変わらないと思います。 発光効率の定義が、(光で取り出したエネルギー)/(光で加えたエネルギー)であれば、アンチストークスシフトを用いて発光効率が100%を超えると思います。 元の文献を読んでないので、合ってるかわかりませんが。

[@erestage]

返信が遅くなりましたが、コメントありがとうございます。 ご指摘の通りです。光子の数は変わらないので、100%以上というのは誤っていました。

[@森田悦行]

新しいLEDのテレビが誕生しそうだなー！レブッカー森田

[@たけのこ太郎-z4y]

すごい…何に使えるかな まだ効率が悪いぽいけど、宇宙で冷却したらよさそ

[@hayatokanekon6339]

宇宙で使えれば衛星の耐久性があがるのかな？光で冷えるのなら、これで海水温上昇を抑える事は出来ると良いですね😊

[@noriom2035]

面白い現象ですね。こういう研究を大学でやるのは良いと思います。 最近の大学は、「損得勘定抜きで作るくらいは誰でもできる」ってな低レベルな研究が多いので。

[@jade710810]

これシート状にして作業服の背中とかに付けれねぇかな

[@佐久間いりえ]

ダイヤモンドのカットじゃないけど光の通り道を決めてやると違ったりするのだろうか？ 現状だと美術品の展示ケースとかには使えそうかな？

[@04bd21]

え〜と、ペロブスカイトをサッシに貼れば、冷房出来る未来が見えるって事ですか？ ペロブスカイトって日本の資源で量産可能なんですよね。 積層半導体で、オージェ再結合を抑制出来れば、良いのでしょうか？

[@aconite0988]

でもすごいね、いま現場作業員用に冷却ベストがあるけど、 あんな感じで着れたらいいね

[@YoshihiroAKAI-c4f]

発光効率が100%を超えるなら、それを用いた半導体レーザーは非常に効率が高くなりますね。この現象が継続的におこるなら、熱力学の第３法則やエネルギー保存則に矛盾すると思うのですが、そこはいいのでしょうか？

[@aki45870]

与えた以上にエネルギーを奪いさるとはけしからん物質だ

[@MrDogpapa]

熱中症対策の冷却グッズが出来ないかな。

[@Sしゅう-g5n]

励起すればいいのであれば、放射線でも冷えるのかな。

[@Orikazu69384]

効率が良ければ、ゲーミングPCがめちゃくちゃ冷えそうだなと変な想像してしまいました。 実際はペルチェ素子をCPUとCPUクーラーの間に挟んでもあまり冷えないので、ゲーミングPCを光で冷やすのも無理そうですね。 現状、光事は男のロマンだからそれでも良いのです(笑)

[@eijinishimori]

熱力学の基本法則に反する現象ですね。悪意を持って考えると、光が結晶内部の化学エネルギーなどに変換されて光放出をする。この場合、エネルギーを溜めているだけなので、打撃など何らかの原因で熱を放出して元に戻るかもしれない。好意的には、光の誘導放出(ﾚｰｻﾞｰに準じる)で内部の熱エネルギーが奪われている、かな？

[@Sandra_is_cute]

アンチストークス発光だから波長の話だよね 発光量子収率自体は100%切ってるだろうし発光効率云々は違和感

[@nyankorunaway2446]

さっぱりわからん。入射光より高い発光をしてその分冷却すると言うのはエントロピー様は怒らんのじゃろうか。 もしかしたら、光をあてることで劣化していくこと自体が、冷却効果を作っているのだとすれば、エントロピー様に抗うエネルギーになるかもしれんが、それでは無制限に冷却できるという話にはなるまい。

[@モカはんぺん]

これは一見すると、熱を発生させることなく冷気を発生させているように見えるけど、大局的に見ると光を発生させるときに熱は生じているから、結晶の位置の熱を光源まで移動する、という従来と同じ冷気を作る考え方である熱を移動させる、という見方ができるのか。それと、今までは冷気と排熱までの部分が物質で連続的である必要があったけど、それがある意味無線でいける、通信における有線と無線みたいな関係ともとれるし、その分、効率が悪いという解釈もできると。 そう考えると、効率を上げて、高寿命にできれば、あるいは安価に大量に製造できれば、地球上の熱を太陽に移動させることができそう。

[@Pacmania100]

冷却時に生じた光は最終的に熱エネルギーに変わってしまう。太陽電池発電で電気エネルギーとして回収できるかな。

[@bakus-hobby-ch]

ソーラーパネルとベルチェ素子をつないだようなものか?　　ベルティア素子も太陽電池も半導体> 　不思議でもないけど　同一素材内でできたことが新発見なのかな。

[@かき-o8r]

ポータブルクーラーにつかえる

[@genheywoodkirk]

うーん．．．吸収光に対して熱放出効率が100%以上ってことの最も根本的な物理機構が説明されてないな。単純に考えると一見エネルギー保存則を破ってるから発生し得ない過程だと思えるけど、実際に起きたってことは当の物質固有の内部エネルギー状態がキモってことだね。何か元々その物質内に電荷偏在領域ができていてそこが外部からの光子吸収で刺激されて過剰発光で内部エネルギーを下げる、あえて言えば「出し尽くす」ってことかな？その材料のその一画の温度は下がるとしても系全体のエントロピーは上がってるはずだ。

[@kataparuto0001]

これすごいな、他の人が言ってるけど人工衛星とか高圧電線とかで使うとめっちゃ効率良くなるやん。なんか未来の機械が妙に光るイメージに説得性が出る

[@お茶-z3k]

良く分からない…南極か北極辺りに設置して、発生する光は宇宙に向けて照射する事が出来れば地球温暖化の画期的対策に…なる…のか？

[@やばいまたたび]

二万負けると熱くなるが五万負けると冷えてくる俺は科学的に貴重なのでは。

[@kids560]

良し！　理解できない！　発光効率が100%超えるって何だ？？

[@momomomomomomomomomonga]

膨大な電力を与えると光を発生してその過程で一時的に低温になる物質があるって話かな？ でも結局熱はその後発生するし、膨大な電力の割に低温は極微力且つ、一時的で現段階では面白科学的な位置だって感じかな？

[@kids560]

@@momomomomomomomomomonga あ、頭が割れる・・・

[@lengo6981]

超蛍光。

[@pompom-34]

冷却技術は応用範囲が広く今後の需要が高そう。くれぐれも最新技術をC国に盗まれないよう注意しないと！

[@礼音赤坂]

何もしなくても放射するradicoolのほうが優秀なんじゃないの？大気に吸収されない波長の光を放出してくれればいいけど、そうじゃないと周辺が温まっておしまいになるとか。

[@lei7963]

途中までは衛星の冷却に使えないかなーと思って見てましたがエネルギー効率的に厳しそうですね

[@bright4101]

反射する光が入射光より強くなるわけだ

[@lengo6981]

人工ダイヤか、ガラスに酸化アルミニウム（Al2O3）を入れるのか、、

[@---hr6lq]

この技術が極まったら発電しながら冷やせる訳だし、ほぼ電気代無料に出来るんじゃ？ AIで研究も加速するだろうし、めちゃくちゃ楽しみな技術ですね。

[@coffee-369]

京都大学のイメージって頭良いけど変態の集まりだったけど変態だけど頭良い人達に変わったわ

[@takahokkai]

”実用化は先・・・”この言葉、昔聞いたね。。。 ”太陽電池”だったかな・・・そして数年後に・・・電卓に登場したっけ。。。 きっと30年位後に実用化されるのでは？？？。 夏の冷房代”０円！”・・・なんて時代が来るんだろうな。。。

[@user-vm6lc5ei6y]

現象としてはおもしろい　なぜ強い励起光が必要であった理由を考えると技術としては？

[@radio440]

光→光冷却素子→発光→光冷却素子→発光→光冷却素子なんてのは無理？

[@ねこさん-o5l]

んー？月の光の謎が解けるかね？ 世界の多く人が知らなくて公式発表も研究もされてない事なんだけど、月の光は冷却作用があるんだがこれではなかったか？ このコメントを見た人は一度月の光を虫眼鏡で集中させてみてほしい、すごい速さで温度が下がるのよ。

[@あさだせだん-k2q]

これ屋根や壁に塗って夏場の建物を冷やしたい。 冷凍倉庫なんかには特に効果がありそう。

[@mititdoll_sugarland]

基本的に原子素粒子レベルの話で日常レベルの大熱量にはほぼ効果が無い、そりゃそうさね

[@あさだせだん-k2q]

@@mititdoll_sugarland そうか、だめなんか～

[@migo3525]

当てた光よりもっと光ったら、その差の分だけエネルギー使うから冷えるやん！　とゆーコト？ つまり、この物質？　半導体？　を使って作業着を作ったら スゲー眩しい？　輝く？

[@錬金術師の弟子]

ペルチェ効果の光（蛍光）版という感じかな。 現象としては面白いし、それを初めてデモンストレーションして見せたのは素晴らしと思うが、継続してある程度以上の状態密度を維持し続けられないと、実用化するのは難しそう。

[@kenichi5372]

光学冷却はありまぁす

[@yamatoosafune7124]

冷凍レーザーの原理ね