О самом главном в Благовещенске, Амурской области, России и мире

14:44, 15 апреля 2016 | 749 0

Создан двигатель размером с один атом

Создан двигатель размером с один атом

Ученые заставили ион превращать тепло в движение

Физикам из Университета Майнца в Германии удалось создать тепловой двигатель, который состоит из одного единственного атома или иона. Запертый в электрической ловушке ион использует тепловую энергию для ее превращения в гармонические колебания. КПД машины составил 0,28 процентов. Исследование опубликовано в журнале Science.

Обычные тепловые двигатели состоят из порядка 1024 степени частиц, где под частицами обычно подразумеваются атомы. В последнее время эти устройства удалось уменьшить до микроскопических размеров с использованием микроэлектромеханических, пьезорезисторных и других систем. Однако впервые о возможности существования крошечных моторов, состоящих из одного атома, заговорил физик Ричард Фейнман еще в 1959 году.

Чтобы создать такое устройство, ученые поместили ион кальция в специальную электрическую ловушку, представляющую собой квадруополь — систему их четырех разнозаряженных стержней, создающих поле, которое и захватывает ион. Ион являлся рабочим телом двигателя, хотя для работы машины необходимы и другие компоненты — холодильник и нагреватель. В качестве холодильника физики использовали метод лазерного охлаждения, с помощью которого температура системы понижалась до сверхнизких температур. В таких условиях нагревающим элементом служили флуктуации электрического поля.

Колебания электрического поля включались и выключались, в то время как охладитель работал все время. Во время цикла ион сначала «нагревался», смещаясь в пространстве и увеличивая свою потенциальную энергию, а затем, после выключения флуктуаций, возвращался в прежнее состояние. Повторение циклов приводило к гармоническим колебаниям иона и совершению им работы. Мощность такого двигателя исследователи оценили в 3,4 на 10-22 джоулей, а КПД в 0,28 процентов.

Источник: lenta.ru
НАШЛИ ОШИБКУ В ТЕКСТЕ? ВЫДЕЛИТЕ ЕЁ И НАЖМИТЕ CTRL + ENTER
Закрыть
Отправить сообщение об ошибке

Другие материалы рубрики

Вчера, 14:08 172 0 Раскрыта тайна гибели Древнего Египта Раскрыта тайна гибели Древнего Египта

Существование Древнего Египта как античной культуры зависело от ежегодных разливов реки Нил

17 октября, 08:00 564 0 Сахар оказался причиной смертоносного рака Сахар оказался причиной смертоносного рака

Для раковых клеток характерно быстрое потребление больших объемов углеводов

12 октября, 13:06 211 0 Apple рассказала о будущем iPhone Apple рассказала о будущем iPhone

Выпуск iPhone X никак не связан с десятилетней годовщиной выпуска оригинального iPhone

В других СМИ