Швейцарцы сделали двигатель из 16 атомов

Швейцарцы сделали двигатель из 16 атомов

Двигатель состоит всего из 16 атомов, а его размер меньше одного нанометра, тем не менее, он работает так же, как и обычные моторы — превращает энергию в направленное движение. И точно так же у него есть ротор и статор. Ротор, представляющий собой молекулу ацетилена из четырех атомов, вращается на поверхности статора, стоящего из шести атомов палладия и шести атомов галлия.

Статор одновременно служит аналогом храпового механизма, обеспечивая вращение ротора в одном направлении. По словам ученых, они смогли на 99% обеспечить однонаправленность вращения, и такой результат принципиально отличает их разработку от других атомарных двигателей.

Двигатель работает на двух видах энергии — тепловой и электрической. На тепловой энергии ротор вращается в случайном направлении и при комнатной температуре совершает несколько миллионов оборотов в секунду. На электроэнергии, подаваемой с помощью растрового электронного микроскопа, ротор вращается только в одном направлении, и при этом одного электрона достаточно, чтобы провернуть его на одну шествую оборота.

Повышение подачи энергии приводит к более быстрому вращению, но тогда начинает расти вероятность, что ротор начнет двигаться в случайном направлении — ему будет достаточно энергии для преодоления «храпового механизма».

Однако двигатель является не просто «молекулярной игрушкой» — ученым он послужил в качестве средства изучения эффекта квантового туннелирования. Согласно законам квантовой физики, атомарный ротор должен был бы преодолевать сопротивление «храпового механизма» даже тогда, когда ему не хватает для этого энергии, и тогда теоретически его движение было бы возможно в равной степени в обоих направлениях, однако на практике этого не происходило. Более того, даже когда на ротор подавалось энергии меньше, чем необходимо для преодоления сопротивления «собачки» и начала движения, он все равно вращался в одном направлении.

«Второй закон термодинамики гласит, что энтропия в замкнутой системе никогда не уменьшается. Другими словами: если при туннелировании не происходит потери энергии, то направление вращение ротора должно быть совершенно случайным. Но то, что вращение по?прежнему происходило практически исключительно в одном направлении, указывает на происходящую во время туннелирования потерю энергии», — говорит один из авторов исследования Оливер Грёнинг.


Влад Кулиев, Supreme2.Ru





Интересные новости
Вчені розповіли, чому «зірки-невдахи» часто самотніВчені розповіли, чому «зірки-невдахи» часто самотні
Блок рекламы


Похожие новости

Кровь тиранозавра оказалось "горячей": ученые в США сделали революционное открытиеКровь тиранозавра оказалось "горячей": ученые в США сделали революционное открытие
Вулканы «убили» Венеру и чуть было не сделали того же с Землей – ученыеВулканы «убили» Венеру и чуть было не сделали того же с Землей – ученые
Двигатель роSSийской ракеты взорвался на орбите, образовав новую кучу космического мусораДвигатель роSSийской ракеты взорвался на орбите, образовав новую кучу космического мусора
Видеокарты NVIDIA позволили моделировать поведение живой клетки из миллиардов атомовВидеокарты NVIDIA позволили моделировать поведение живой клетки из миллиардов атомов
Этот ядерный двигатель доставит до Марса за 3 месяцаЭтот ядерный двигатель доставит до Марса за 3 месяца
Двигатель будущего: космический корабль с ионной тягой на йоде
В Китае испытали суперсовременный твердотопливный двигатель для лунной ракеты
Швейцарцы напечатали на 3D-принтере прочный бетонный мост без арматуры — всё ради «зелёных» инициатив
Турция успешно испытала ракетный двигатель для своей космической программы
Индийский стартап успешно испытал ракетный двигатель, полностью напечатанный на 3D-принтере
Последние новости

Подгружаем последние новости