antony_w (antony_w) wrote,
antony_w
antony_w

Создан двигатель размером с один атом



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.

Tags: технологии
Subscribe

Posts from This Journal “технологии” Tag

promo antony_w august 17, 2014 11:48 18
Buy for 10 tokens
Есть блог, в котором написано много постов про роботов: ссылка И там есть несколько статей о замене рабочих мест человека роботами: Уже к 2018 году роботы отберут у человека часть профессий Рабский труд без зарплаты Армия роботов: зачем она нужна обильной людьми Поднебесной и кому может…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments