Έναν πρωτοποριακό θερμικό κινητήρα, που λειτουργεί χρησιμοποιώντας μόλις ένα άτομο, περιγράφει πρόσφατη δημοσίευση στο Science.
Πρόκειται για το αποτέλεσμα σειράς πειραμάτων της ομάδας QUANTUM, στο Ινστιτούτο Φυσικής του Johannes Gutenmberg University Mainz (JGU), σε συνεργασία με θεωρητικούς φυσικούς του FAU.
Οι θερμικοί κινητήρες αποτελούν σημαντικό τμήμα του σύγχρονου ανθρώπινου πολιτισμού, από τη Βιομηχανική Επανάσταση ακόμα, καθώς μετατρέπουν την ενέργεια σε μηχανική δύναμη.
Παράλληλα, οι εξελίξεις στον τομέα της σμίκρυνσης καθιστούν δυνατή την κατασκευή ακόμα μικρότερων συσκευών.
Ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Κίλιαν Σίνγκερ, (JGU- πλέον στο Πανεπιστήμιο του Kassel) χρησιμοποίησε μια «Paul trap» για να «αιχμαλωτίσει» ένα μεμονωμένο, ηλεκτρικά φορτισμένο άτομο ασβεστίου.
Το άτομο αυτό μπορεί να θερμανθεί μέσω ηλεκτρικά παραγόμενου «θορύβου» και να ψυχρανθεί με ακτίνα λέιζερ.
Ως αποτέλεσμα, το άτομο υποβάλλεται σε έναν θερμοδυναμικό κύκλο, κινούμενο εμπρός και πίσω, αναπαράγοντας έτσι την κίνηση ενός χαρακτηριστικού κινητήρα. Επίσης, το άτομο μπορεί και να αποθηκεύει την έρευνα.
Όπως ανέφεραν οι ερευνητές, μετά από εκτεταμένα πειράματα, ο κινητήρας αυτός μπορεί να παράξει ισχύ των 10 εις την -22α βατ, και λειτουργεί στο 0,3%.
Εάν υπάρξει κλιμακωτή αύξηση, η παραγόμενη ισχύς θα ήταν αντίστοιχη ενός κινητήρα αυτοκινήτου.
Πάντως, σκοπός της όλης έρευνας είναι η δημιουργία μιας νανομηχανής που παρέχει γνώσεις και εμπειρία σχετικά με τη θερμοδυναμική σε επίπεδο μεμονωμένων σωματιδίων, κάτι που αποτελεί σημαντικό τομέα έρευνας σήμερα.
