Useful content

Forskare har skapat en motor med bara 16 atomer

click fraud protection

Denna minsta motor i världen skapades av en vetenskaplig grupp från Schweiziska federala laboratoriet i nära samarbete med Federal Polytechnic School of Lausanne.

Vad är en sådan motor av?

Den är tillverkad av endast 16 atomer och är knappt en nanometer stor. Men trots sin mycket blygsamma storlek är detta en fullfjädrad motor.

Den har en rotor, som är en acetylenmolekyl som består av 4 atomer. Och statorn är gjord av 6 palladium- och 6 galliumatomer.

I detta fall spelar statorn också rollen som ett slags "spärrmekanism", på grund av vilket rotorn roterar i en riktning.

Enligt företrädarna för den vetenskapliga gruppen lyckades de uppnå överensstämmelse med rotationsriktningen med 99%, och det är detta ögonblick som i grunden skiljer den skapade motorn från alla tidigare utvecklingar.

Hur motorn fungerar

Den skapade atommotorn kan fungera på två typer av energi:

1. Varmt.

2. Elektricitet.

I det här fallet, när det gäller värme, roterar rotorn i slumpmässig riktning och vid en standardtemperatur kan rotorn utföra upp till flera miljoner varv per sekund.

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

Och även när man använder el roterar rotorn uteslutande i en enda riktning och samtidigt räcker elektronens energi för 1/6 av en revolution.

Med ökande strömstyrka ökar rotorhastigheten, men samtidigt sannolikheten för att att rotorn kommer att rotera i en godtycklig riktning, det vill säga det kommer att finnas tillräckligt med energi för att övervinna "spärren mekanism".

Varför behöver du en sådan "leksak"

Vid första anblicken verkar detta bara som en leksak, men det har redan fungerat som en utmärkt laboratoriemodell för att studera ett sådant fenomen som kvanttunnel.

Så enligt kvantfysikens lag, i en nanomotor, var rotorn lätt att övervinna motståndet hos spärrmekanismen även i fallet då den tillförda energin inte skulle räcka för detta, har bara praxis visat att detta inte är det hände.

STM-bild av C2H2, C2DH och C2D2 adsorberad på Pd3

Och när energi tillfördes i överflöd och enligt teorin räckte det för att övervinna motståndet, detta hände inte och rörelsen genomfördes fortfarande i en enda riktning.

Så, om vi kommer ihåg termodynamikens andra lag, ska enligt den inte entropin i ett slutet system minska. Och det visar sig att om det inte finns någon förlust av energi under tunneldrivning, kan rotorn i nanomotorn i detta fall rotera i slumpmässig riktning.

Och som experimentet visade, även när överflödig energi tillfördes, skedde rotationen praktiskt taget i en riktning. Detta säger bara en sak: under tunnling går en del av energin förlorad.

Detta är bara början på att experimentera med världens minsta motor. Och vi kan bara gissa vilka upptäckter han kommer att göra.

Om du gillade materialet, gilla det och glöm inte att prenumerera.

Polutoraetazhny Classic 4 sovrum hus för älskare av stora utrymmen

Polutoraetazhny Classic 4 sovrum hus för älskare av stora utrymmen

Project funktioner: 200 m2, 11.0 x 14,0. Projektet avser divisionerna: polutoraetazhny, stugor, h...

Läs Mer

Fantastisk Pile: funktioner i odling och skötsel

Fantastisk Pile: funktioner i odling och skötsel

I inomhus trädgårdsodling pileyu kan användas på olika sätt: som en enda hängande växt, plantera...

Läs Mer

Budget staket efter den första vintern. Vad hände med honom?

Budget staket efter den första vintern. Vad hände med honom?

Hälsningar till alla älskare av livet på landet!Idag har jag beslutat att sammanfatta de första r...

Läs Mer

Instagram story viewer