کوچک ترین موتور جهان ساخته شد

به گزارش تاسیسات نیوز، یک تیم از فیزیک دانان کوچک ترین موتور جهان را ساخته اند. انرژی این وسیله جدید از یک اتم کلسیم باردار تامین شده و ادعا می شود راندمان ترمودینامیکی معادل یک موتور اتومبیل دارد. اساساً یک موتور مبدل حرارتی تک اتمی این وسیله هم به عنوان سوخت و هم به عنوان واحد برق عمل کرده و با نویز الکتریکی گرم و با اشعه لیزر خنک می شود.

 

 

 

 

موتورهای مبدل حرارت در راستای قوانین اول و دوم ترمودینامیک، انرژی حرارتی را به کار مکانیکی تبدیل می کنند (موتور ماشین از این نوع است)؛ در این موتورها انرژی به کار رفته برای سیستم در فرایند تبدیل گرما به حرکت مکانیکی حفظ شده و محدودیت های راندمان و جریان های انرژی مشاهده می شود.

 

 

 

 

به همین روش، این نانوموتور جدید در یک چرخه ترمودینامیکی درست مثل آنچه در سیلندرهای موتور ماشین استاندارد رخ می دهد قرار می گیرد؛ در این موتور برق تولیدشده به لرزش اتم تبدیل می شود در نتیجه هم نقش موتور و هم ذخیره انرژی را ایفا می کند.

 

 

 

دانشمندانی که در دانشگاه جان گوتنبرگ با همکاری فیزیک دانان دانشگاه فردریک الکساندر نورنبرگ کار می کنند، با مهار و محدودکردن یک اتم کلسیم در یک تله یون و سپس تحریک حرارتی آن با اتصال به مخازن گرم و سرد، موتور را ساختند.

 

 

 

 

در این مورد مخزن داغ که برخلاف اَشکال موج نویز ولتاژ است برای الکترودهای خارجی تله پاول به کار رفت، در حالی که مخزن سرد با پرتاب یک اشعه لیزر 397 نانومتری در اتم ساخته شد. با انتقال بین گرمایش و سرمایش در فواصل دقیق، موتور یک نوسان هارمونیک در جهت محوری را حفظ کرد. به عبارت دیگر، اتم با تحریک چرخه های گرمایش و سرمایش درست مثل یک موتور مبدل حرارتی طبیعی جلو و عقب حرکت می کند.

 

 

 

 

با توجه به اینکه این موتور خروجی 10-22 داد و راندمان ادعاشده حدود 0.3 درصد داشت، کار بسیار زیادی برای انرژی ورودی تبدیل شده تولید کرد.

 

 

 

 

از منظر فیزیک کوانتوم، سیستم با چند اصلاح مناسب می تواند اجازه مطالعه ماشین های کوانتومی کوچک و تحقیق در مورد اثرات کوانتومی ترمودینامیک ها مثل انسجام کوانتومی و نیز ارایه ابزارهایی برای تست پیش بینی های تئوری مرجع کوانتوم را بدهد.

 

 

 

نتایج این تحقیق اخیراً در مجله ساینس منتشر شده است.

 

 

 

 

 

انتهای خبر