מדענים יצרו מנוע של 16 אטומים בלבד
המנוע הקטן ביותר בעולם נוצר על ידי קבוצה מדעית מהמעבדה הפדרלית השוויצרית בשיתוף פעולה הדוק עם בית הספר הפוליטכני הפדרלי בלוזאן.
ממה עשוי מנוע כזה?
הוא עשוי מ -16 אטומים בלבד וגודלו בקושי ננומטר אחד. אבל, למרות גודלו הצנוע מאוד, מדובר במנוע מן המניין.
יש לו רוטור שהוא מולקולת אצטילן בת 4 אטומים. והסטטור עשוי 6 אטומי פלדיום ו -6 אטומי גליום.
במקרה זה, הסטטור ממלא גם תפקיד של מעין "מנגנון מחגר", שבגללו הרוטור מסתובב בכיוון אחד.
לדברי נציגי הקבוצה המדעית, הם הצליחו להשיג עמידה בכיוון הסיבוב ב 99%, ורגע זה הוא המבדיל מיסודו את המנוע שנוצר מכל ההתפתחויות הקודמות.
איך המנוע עובד
המנוע האטומי שנוצר מסוגל לפעול על שני סוגי אנרגיה:
1. בחום.
2. חַשְׁמַל.
במקרה זה, במקרה של שימוש בחום, הרוטור מסתובב בכיוון אקראי ובטמפרטורה סטנדרטית הרוטור מסוגל לבצע עד כמה מיליוני סיבובים בשנייה.
וגם כשמשתמשים בחשמל, הרוטור מסתובב אך ורק בכיוון אחד ובאותו הזמן האנרגיה של האלקטרון מספיקה ל- 1/6 מהפכה.
עם הגדלת חוזק הזרם, מהירות הרוטור עולה, אך יחד עם זאת, הסבירות לכך שהרוטור יסתובב בכיוון שרירותי, כלומר תהיה מספיק אנרגיה כדי להתגבר על "המחגר מַנגָנוֹן".
למה אתה צריך "צעצוע" כזה
במבט ראשון זה נראה כמו צעצוע בלבד, אך הוא כבר שימש כמודל מעבדה מצוין לחקר תופעה כזו כמו מנהור קוונטי.
אז, על פי חוק הפיזיקה הקוונטית, במנוע ננו, הרוטור היה צריך להתגבר בקלות על ההתנגדות של מנגנון המחגר אפילו במקרה שהאנרגיה המסופקת לא תספיק לכך, רק התרגול הראה שזה לא קרה.
וכאשר סופקה אנרגיה בשפע, ולפי התיאוריה, זה היה מספיק כדי להתגבר על ההתנגדות, זה לא קרה, והתנועה עדיין בוצעה בכיוון אחד.
לכן, אם נזכור את החוק השני של התרמודינמיקה, אזי על פי זה, האנטרופיה במערכת סגורה לא אמורה לרדת. ומתברר שאם אין אובדן אנרגיה במהלך מנהרה, אז במקרה זה הרוטור במנוע הננו יכול להסתובב בכיוון אקראי.
וכפי שהניסוי הראה, גם כאשר עודף האנרגיה סופקה, הסיבוב התרחש כמעט בכיוון אחד. זה אומר רק דבר אחד: במהלך מנהרה חלק מהאנרגיה הולכת לאיבוד.
זו רק תחילת ההתנסות במנוע הקטן בעולם. ואנחנו יכולים רק לנחש אילו תגליות הוא יאפשר לעשות.
אם אהבתם את החומר, אז אהבו אותו ואל תשכחו להירשם.