Naukowcy stworzyli silnik składający się z zaledwie 16 atomów

Ten najmniejszy silnik na świecie został stworzony przez grupę naukową ze Szwajcarskiego Laboratorium Federalnego w ścisłej współpracy z Federal Polytechnic School of Lausanne.

Z czego zrobiony jest taki silnik?

Składa się z zaledwie 16 atomów i ma zaledwie jeden nanometr. Ale pomimo bardzo skromnych rozmiarów jest to kompletny silnik.

Posiada rotor, który jest cząsteczką acetylenu składającą się z 4 atomów. A stojan składa się z 6 atomów palladu i 6 atomów galu.

W tym przypadku stojan pełni również rolę swego rodzaju „mechanizmu zapadkowego”, dzięki czemu wirnik obraca się w jednym kierunku.

Według przedstawicieli grupy naukowej udało im się osiągnąć zgodność z kierunkiem obrotów o 99% i to właśnie ten moment zasadniczo odróżnia stworzony silnik od wszystkich wcześniejszych osiągnięć.

Jak działa silnik

Stworzony silnik atomowy może działać na dwóch rodzajach energii:

1. Serdecznie.

2. Elektryczność.

W tym przypadku, w przypadku wykorzystania ciepła, wirnik obraca się w przypadkowym kierunku, a przy standardowej temperaturze wirnik może wykonać do kilku milionów obrotów na sekundę.

I nawet przy wykorzystaniu energii elektrycznej wirnik obraca się wyłącznie w jednym kierunku, a jednocześnie energia elektronu wystarcza na 1/6 obrotu.

Wraz ze wzrostem natężenia prądu wzrasta prędkość wirnika, ale jednocześnie zwiększa się prawdopodobieństwo że wirnik będzie się obracał w dowolnym kierunku, to znaczy będzie wystarczająco dużo energii, aby pokonać „zapadkę mechanizm".

Dlaczego potrzebujesz takiej „zabawki”

Na pierwszy rzut oka wygląda to na zabawkę, ale już służyło jako doskonały model laboratoryjny do badania takiego zjawiska, jak tunelowanie kwantowe.

Tak więc, zgodnie z prawem fizyki kwantowej, w nano silniku wirnik musiał łatwo pokonać opór mechanizmu zapadkowego nawet w przypadku, gdy dostarczona energia nie wystarczyłaby do tego, tylko praktyka pokazała, że ​​tak nie jest stało się.

A gdy dostarczono nadmiar energii i zgodnie z teorią wystarczyło do pokonania oporu, tak się nie stało, a ruch nadal odbywał się w jednym kierunku.

Jeśli więc przypomnimy sobie drugą zasadę termodynamiki, to zgodnie z nią entropia w układzie zamkniętym nie powinna się zmniejszać. I okazuje się, że jeśli nie ma strat energii podczas tunelowania, to w tym przypadku wirnik w nano silniku może obracać się w losowym kierunku.

Jak pokazał eksperyment, nawet po dostarczeniu nadmiaru energii obrót odbywał się praktycznie w jednym kierunku. To mówi tylko jedno: podczas tunelowania część energii jest tracona.

To dopiero początek eksperymentów z najmniejszym silnikiem świata. I możemy się tylko domyślać, jakich odkryć pozwoli.

Jeśli podobał Ci się materiał, polub go i nie zapomnij zasubskrybować.