Физикам удалось создать тепловой двигатель, который состоит из одного атома

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. 

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, сообщает Lenta.ru.

Чтобы создать такое устройство, ученые поместили ион кальция в специальную электрическую ловушку, представляющую собой квадруополь — систему из 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.

* * *

От редакции. Интересуетесь наукой? Заходите в киевский Музей популярной науки и техники «Экспериментаниум»!

Тэги: ученые, исследования, физики

Комментарии

Выбор редакции
Блум (BLUM): цена может вырасти до $0,05 и дать возможность заработать больше $1000
Блум (BLUM): цена может вырасти до $0,05 и дать возможность заработать больше $1000
Блум (BLUM): цена может вырасти до $0,05 и дать возможность заработать больше $1000
Блум (BLUM): цена может вырасти до $0,05 и дать возможность заработать больше $1000
НБУ ввел ограничения на переводы с карты на карту: каковы варианты обхода и исключения из правил?
НБУ ввел ограничения на переводы с карты на карту: каковы варианты обхода и исключения из правил?
Топ игровых проектов для заработка криптовалюты: Blum, CATS, TapSwap и другие
Топ игровых проектов для заработка криптовалюты: Blum, CATS, TapSwap и другие
Primex PricePulse: угадайте, куда пойдет крипторынок и заработайте
Primex PricePulse: угадайте, куда пойдет крипторынок и заработайте
Tapswap: листинг, цена, коды
Tapswap: листинг, цена, коды
SOON от TON Station: скоро листинг, но вы еще можете заработать свои токены
SOON от TON Station: скоро листинг, но вы еще можете заработать свои токены
Crypto Mason: в Telegram запустили масонскую тапалку
Crypto Mason: в Telegram запустили масонскую тапалку
UNITS: в Телеграм запустили «тапалку» на базе RWA - активов реального мира
UNITS: в Телеграм запустили «тапалку» на базе RWA - активов реального мира
Как питаться бюджетно и правильно: советы
Как питаться бюджетно и правильно: советы
fraza.com
Все новости
Главное
Популярное
В Перу молния убила футболиста прямо во время матча
В Перу молния убила футболиста прямо во время матча
В Перу молния убила футболиста прямо во время матча
В Перу молния убила футболиста прямо во время матча
В Киеве ветер срывал крыши с домов и валил деревья
В Киеве ветер срывал крыши с домов и валил деревья
Эпичное извержение вулкана в Индонезии привело к многочисленным жертвам
Эпичное извержение вулкана в Индонезии привело к многочисленным жертвам
В Киеве произошел пожар в больнице. Эвакуированы десятки человек
В Киеве произошел пожар в больнице. Эвакуированы десятки человек
В Киеве автобус на большой скорости протаранил несколько авто и вылетел на тротуар. Есть погибшие
В Киеве автобус на большой скорости протаранил несколько авто и вылетел на тротуар. Есть погибшие
Число жертв наводнения в Валенсии продолжает быстро расти
Число жертв наводнения в Валенсии продолжает быстро расти
Наводнение в Валенсии: число жертв стремительно растет
Наводнение в Валенсии: число жертв стремительно растет
Зеленский анонсировал новое заседание в формате «Рамштайн»
Зеленский анонсировал новое заседание в формате «Рамштайн»
Зеленский высказался о возможном захвате Курской АЭС
Зеленский высказался о возможном захвате Курской АЭС
Жертвами жуткого наводнения в Валенсии стали десятки людей
Жертвами жуткого наводнения в Валенсии стали десятки людей
fraza.com

Опрос

Чего вы ждете от 2024 года?