Useful content

Οι επιστήμονες δημιούργησαν μια μηχανή μόλις 16 ατόμων

click fraud protection

Αυτός ο μικρότερος κινητήρας στον κόσμο δημιουργήθηκε από μια επιστημονική ομάδα από το Ελβετικό Ομοσπονδιακό Εργαστήριο σε στενή συνεργασία με την Ομοσπονδιακή Πολυτεχνική Σχολή της Λωζάνης.

Από τι κατασκευάζεται ένας τέτοιος κινητήρας;

Είναι κατασκευασμένο μόνο από 16 άτομα και έχει μέγεθος μόλις ένα νανόμετρο. Όμως, παρά το πολύ μικρό του μέγεθος, αυτός είναι ένας πλήρης κινητήρας.

Έχει ένα ρότορα, το οποίο είναι ένα μόριο ακετυλενίου που αποτελείται από 4 άτομα. Και ο στάτορας αποτελείται από 6 άτομα παλλαδίου και 6 γαλλίου.

Σε αυτήν την περίπτωση, ο στάτορας παίζει επίσης το ρόλο ενός «μηχανισμού καστάνιας», λόγω του οποίου ο ρότορας περιστρέφεται προς μία κατεύθυνση.

Σύμφωνα με τους εκπροσώπους της επιστημονικής ομάδας, κατάφεραν να συμμορφωθούν με την κατεύθυνση περιστροφής κατά 99%, και αυτή τη στιγμή διακρίνει ουσιαστικά τον δημιουργημένο κινητήρα από όλες τις προηγούμενες εξελίξεις.

Πώς λειτουργεί ο κινητήρας

Ο δημιουργημένος ατομικός κινητήρας είναι σε θέση να λειτουργεί με δύο τύπους ενέργειας:

instagram viewer

1. Ζεστά.

2. Ηλεκτρική ενέργεια.

Επιπλέον, σε περίπτωση χρήσης θερμότητας, ο ρότορας περιστρέφεται σε τυχαία κατεύθυνση και σε μια τυπική θερμοκρασία ο ρότορας είναι ικανός να εκτελεί έως και αρκετά εκατομμύρια περιστροφές ανά δευτερόλεπτο.

https://www.pnas.org/content/early/2020/06/12/1918654117/tab-figures-data

Και ακόμη και όταν χρησιμοποιείτε ηλεκτρικό ρεύμα, ο ρότορας περιστρέφεται αποκλειστικά σε μία μόνο κατεύθυνση και ταυτόχρονα η ενέργεια του ηλεκτρονίου είναι αρκετή για το 1/6 μιας επανάστασης.

Με την αυξανόμενη ισχύ ρεύματος, η ταχύτητα του ρότορα αυξάνεται, αλλά ταυτόχρονα, η πιθανότητα ότι ο ρότορας θα περιστρέφεται κατά αυθαίρετη κατεύθυνση, δηλαδή, θα υπάρχει αρκετή ενέργεια για να ξεπεραστεί η "καστάνια μηχανισμός".

Γιατί χρειάζεστε ένα τέτοιο «παιχνίδι»

Με την πρώτη ματιά, αυτό φαίνεται σαν ένα παιχνίδι, αλλά έχει ήδη χρησιμεύσει ως ένα εξαιρετικό εργαστηριακό μοντέλο για τη μελέτη ενός τέτοιου φαινομένου όπως η κβαντική σήραγγα.

Έτσι, σύμφωνα με το νόμο της κβαντικής φυσικής, σε έναν νανο κινητήρα, ο ρότορας έπρεπε να ξεπεράσει εύκολα την αντίσταση του μηχανισμού καστάνιας Ακόμα και στην περίπτωση που η παρεχόμενη ενέργεια δεν θα ήταν αρκετή για αυτό, μόνο η πρακτική έδειξε ότι αυτό δεν ισχύει συνέβη.

Η εικόνα STM των C2H2, C2DH και C2D2 προσροφήθηκε στο Pd3

Και όταν η ενέργεια τροφοδοτήθηκε σε αφθονία και, σύμφωνα με τη θεωρία, ήταν αρκετή για να ξεπεραστεί η αντίσταση, αυτό δεν συνέβη και το κίνημα συνεχίστηκε σε μία μόνο κατεύθυνση.

Έτσι, αν θυμηθούμε τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής, τότε, σύμφωνα με αυτό, η εντροπία σε ένα κλειστό σύστημα δεν πρέπει να μειωθεί. Και αποδεικνύεται ότι εάν δεν υπάρχει απώλεια ενέργειας κατά τη σήραγγα, τότε σε αυτήν την περίπτωση ο ρότορας στον νανο κινητήρα μπορεί να περιστραφεί σε τυχαία κατεύθυνση.

Και όπως έδειξε το πείραμα, ακόμη και όταν παρέχεται η περίσσεια ενέργειας, η περιστροφή πραγματοποιήθηκε πρακτικά σε μία κατεύθυνση. Αυτό λέει μόνο ένα πράγμα: κατά τη διάρκεια της σήραγγας, μέρος της ενέργειας χάνεται.

Αυτή είναι μόνο η αρχή του πειραματισμού με τον μικρότερο κινητήρα στον κόσμο. Και μπορούμε να μαντέψουμε μόνο ποιες ανακαλύψεις θα επιτρέψει να κάνει.

Αν σας άρεσε το υλικό, αρέσει και μην ξεχάσετε να εγγραφείτε.

Τρόποι χρήσης πλαστικών σφιγκτήρων στην καθημερινή ζωή

Τρόποι χρήσης πλαστικών σφιγκτήρων στην καθημερινή ζωή

Χαιρετισμούς στους Kulibins και τους σπιτικούς. Ελπίζω ο καθένας να γιορτάσει την Πρωτοχρονιά υπέ...

Διαβάστε περισσότερα

Πώς να μονώσετε ένα πλαίσιο σπιτιού: η επιτυχημένη μου εμπειρία για να αποφύγω τα λάθη σας

Πώς να μονώσετε ένα πλαίσιο σπιτιού: η επιτυχημένη μου εμπειρία για να αποφύγω τα λάθη σας

Ιστορία μου:στην εξοχική κουζίνα (κτίριο πάνελ, μόνωση 100 mm ορυκτού μαλλιού), η θερμοκρασία ήτα...

Διαβάστε περισσότερα

Ταξιδεύοντας με αυτοκίνητο, συντρίψαμε σχεδόν εξαιτίας απατεώνων

Ταξιδεύοντας με αυτοκίνητο, συντρίψαμε σχεδόν εξαιτίας απατεώνων

Την πρώτη φορά που αντιμετωπίσαμε μια παρόμοια κατάσταση το καλοκαίρι, όταν οδηγήσαμε νότια μόνοι...

Διαβάστε περισσότερα

Instagram story viewer