Umgekehrte Mikrowelle

Daddy Cool · Anmeldungsdatum: 25.11.2014 Beiträge: 4

Meine Frage:
Hallo miteinander,

das Mikrowellenprinzip ist ja eigentlich: Zitat: "Mikrowellenherde funktionieren ohne Kontakt zu einer Wärmequelle. Denn hier werden Wassermoleküle durch Mikrowellenstrahlung hin- und hergedreht und erzeugen durch Reibung Wärme." Zitat Ende, Quelle: http://www.weltderphysik.de/thema/alltag/mikrowellenherd/

Gibt es irgendeine theoretisch Möglichkeit eine Art "umgedrehte Mikrowelle" zu bauen, welche aber nicht schnell erwärmt sondern kühlt. Vielleicht geht das auch über Magnetfelder - keine Ahnung.
In jedem Fall sollten dafür keine kalten Gase oder Flüssigkeiten verwendet werden.

Meine Ideen:
Leider ideenlos.

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

Nicht wirklich als umgekehrte Mikrowelle.

Es gibt schon gewissen Tricks schnell zu kühlen, allerdings nicht ohne Verwendung von Gasen/Fluessigkeiten, z.B.
http://theconversation.com/its-no-reverse-microwave-but-it-is-cool-19575

Daddy Cool · Anmeldungsdatum: 25.11.2014 Beiträge: 4

Danke, würde leider bei meiner Idee nicht passen, um z.Bsp. für die Organspende eine Organbank zu errichten, welche „kälteverglaste“ Organe frei von Frostschutzmitteln und Eiskristallen aufbewahren würde.
Ich habe aber einen Tipp bekommen: Laserkühlung
Unter dem dazu genannten Wikipedialink http://de.wikipedia.org/wiki/Laserk%C3%BChlung gibt es den Infolink: http://www2.mpq.mpg.de/bec-anschaulich/html/laserkuhlung.html

wo Laserkühlung super erklärt wird, selbst für jemanden der lange aus der Schule raus ist, wie ich. Wenn ich das richtig verstanden habe, ist das aber nicht mit Festkörpern DIREKT möglich?

Wenn das von mir so richtig interpretiert ist, könnte man um das Organ herum vielleicht ein Gas verwenden und das Laserkühlen ... !?

Weil mir geht es vor allem darum – wie oben erwähnt - dass man damit vielleicht so blitzartig-schnell wasserhaltige Objekte abkühlen kann, dass sie sich "verglasen" und keine Eiskristalle bilden.
Und das völlig ohne irgend ein Frostschutzmittel.

Eiskristalle machen matschig, weil die Zellen zerbröseln. Selbst bei der Kühlung mit flüssigem Helium würden sich Eiskristalle bilden, weil die wasserhaltigen Organe innen nicht schnell genug abkühlen. Das liegt vor allem daran, dass sich das Helium selbst dabei erwärmt ...

Würde man mit der Laserkühlung intensiver kühlen können, das heisst die Selbst-Erwärmung des Kühlgases besser unterdrücken können, würden vielleicht keine Eiskristalle entstehen!?
Das wäre mehr als ein Bingo!

Was denkt ihr, könnte man mit der Laserkühlung die Selbsterwärmung des Kühlmittels besser unterdrücken?
Wie muss man sich solche eine Versuchsanordnung vorstellen sind die noch recht klein? Bzw. gibt es Institute welch solch eine Versuchsanordnung schon haben bzw. aufbauen könnten?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

Lasercooling funktioniert nur mit sehr kleinen Mengen, ich bezweifel dass Dir das weiterhilft bei Deinem Problem.

Hier ein paar Denkanstöße, was vllt noch interessant für dich sein könnte:
http://en.wikipedia.org/wiki/Vitrification
http://en.wikipedia.org/wiki/Cryobiology
http://en.wikipedia.org/wiki/Cryoprotectant

Daddy Cool · Anmeldungsdatum: 25.11.2014 Beiträge: 4

... danke für Links.

Mir wurde eine Problem beim Laserkühlen genannt, dass das System erst hochfahren muss und es daher schon zu Frostschäden kommt.
Hier mein Vorschlag dazu, vielleicht hast du ja eine Meinung ob das Quark wäre oder eine Minimalchance hätte:

1. Die normal gekühlte Zellprobe sitzt auf eine Art Schiene, wird erst mal "warm" in den leeren Gasbehälter rein gefahren, die Laser richtet man mit Hilfseinrichtungen aus.
Schade, dass man die Zellprobe nicht reinschweben lassen kann, damit nichts an ihr verdeckt ist. Danach ...

2. Zellprobe wieder raus, Gasbehälter schließen ... System hochfahren. Temperatur erreicht ...

3. dann Zellprobe - jetzt kommt wirklich ein Problem - ähm wieder rein "schießen" (?) und die Laser folgen der Probe computergesteuert. Hier und da ein bisschen stärker oder schwächer stellen ... weil beim Öffnen etwas Gas entweicht, um Verspannungen zu vermeiden.

4. Temperatur kurz vor dem "Absoluten Nullpunkt" erreicht, verbringen in einen indirekt gekühlten Flüssiggasbehälter mit gleicher Temperatur. Das wird schwer, aber so weit sind wir ja noch nicht.

Macht aber alles nur Sinn, wenn die Laser in ihrer Position steuerbar sein, ohne die Zellprobe oder den größeren Körper in dessen Positionen zu "schneiden". Vielleicht ist das auch egal, keine Ahnung ...

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

Die Laserkühlung wird Dir nicht helfen indirekt eine Zeltprobe zu Kühlen (entweder wird aus dem Gas was kühlen soll eine Flüssigkeit, oder es ist zu "verdünnt" und hat dann zu kleinen Waermeleitwert, ...).

Direkt Kühlung von mikroskopische Objekten hat es bisher nur bis zu einem Gewicht von ~1g gegeben soweit ich weiss. und selbst das ist mit organischen Materialien wohl praktisch auch unmöglich...

Daddy Cool · Anmeldungsdatum: 25.11.2014 Beiträge: 4

Die Natur ist aber auch ein "Spielverderber".
Daher mal eine andere Frage, aber da müsste ich wohl eher in einem Chemieforum fragen?
Gibt es ein Naturgesetz warum diese Frostschutzmittel - welche bis in tiefste Temperaturen wirken - immer giftig sind?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

Mikes · Gast

Könnte man das nicht mit 2 gegenübergestellten gerichteten Mikrowellenstrahlern (also MASERn) erreichen?
Erst strahlt die eine Seite alle Moleküle in eine Achsenausrichtung und dann pulst der gegenübergestellte Maser nur nochmal dagegen um den Drehimpuls zu verlangsamen.
Bin kein Physiker, aber für mich wäre das die Laserkühlung-Übersetzung für die Mikrowelle...müsst mal einer Basteln und ausprobieren. Gibts MASER die im klassischen Haushaltsmikrowellenspektrum strahlen? smile