ابتكر العلماء محركًا من 16 ذرة فقط

تم إنشاء هذا المحرك الأصغر في العالم من قبل مجموعة علمية من المختبر الفيدرالي السويسري بالتعاون الوثيق مع المدرسة الفيدرالية للفنون التطبيقية في لوزان.

مم صنع هذا المحرك؟

إنه مكون من 16 ذرة فقط ويبلغ حجمه نانومتر واحد بالكاد. ولكن ، على الرغم من حجمه المتواضع للغاية ، فهو محرك كامل.

لها دوار ، وهو جزيء أسيتيلين يتكون من 4 ذرات. ويتكون الجزء الثابت من 6 ذرات بلاديوم و 6 ذرات غاليوم.

في هذه الحالة ، يلعب الجزء الثابت أيضًا دور نوع من "آلية السقاطة" ، والتي بسببها يدور الدوار في اتجاه واحد.

وفقًا لممثلي المجموعة العلمية ، فقد تمكنوا من تحقيق الامتثال لاتجاه الدوران بنسبة 99 ٪ ، وهذه هي اللحظة التي تميز المحرك الذي تم إنشاؤه بشكل أساسي عن جميع التطورات السابقة.

كيف يعمل المحرك

المحرك الذري الذي تم إنشاؤه قادر على العمل على نوعين من الطاقة:

1. بحرارة.

2. كهرباء.

في هذه الحالة ، في حالة استخدام الحرارة ، يدور الدوار في اتجاه عشوائي وعند درجة حرارة قياسية يكون الدوار قادرًا على أداء ما يصل إلى عدة ملايين دورة في الثانية.

وحتى عند استخدام الكهرباء ، فإن الدوار يدور حصريًا في اتجاه واحد وفي نفس الوقت تكون طاقة الإلكترون كافية ل 1/6 من الدورة.

مع زيادة القوة الحالية ، تزداد سرعة الدوار ، ولكن في نفس الوقت ، تزداد احتمالية ذلك أن الدوار سوف يدور في اتجاه عشوائي ، أي أنه سيكون هناك طاقة كافية للتغلب على "السقاطة آلية".

لماذا تحتاج مثل هذه "اللعبة"

للوهلة الأولى ، يبدو هذا مجرد لعبة ، لكنه كان بمثابة نموذج مختبري ممتاز لدراسة ظاهرة مثل النفق الكمي.

لذلك ، وفقًا لقانون فيزياء الكم ، في محرك النانو ، كان على الدوار التغلب بسهولة على مقاومة آلية السقاطة حتى في حالة عدم كفاية الطاقة الموردة لهذا الغرض ، فقد أظهرت الممارسة فقط أن هذا ليس كذلك حدث.

وعندما تم توفير الطاقة بوفرة ، ووفقًا للنظرية ، كان ذلك كافياً للتغلب على المقاومة ، لم يحدث هذا ، واستمرت الحركة في اتجاه واحد.

لذا ، إذا تذكرنا القانون الثاني للديناميكا الحرارية ، فوفقًا له ، لا ينبغي أن تنخفض الإنتروبيا في نظام مغلق. واتضح أنه إذا لم يكن هناك فقد للطاقة أثناء حفر الأنفاق ، ففي هذه الحالة يمكن أن يدور الدوار في محرك النانو في اتجاه عشوائي.

وكما أظهرت التجربة ، حتى عندما تم توفير الطاقة الزائدة ، فإن الدوران يحدث عمليًا في اتجاه واحد. يقول هذا شيئًا واحدًا فقط: أثناء حفر الأنفاق ، يتم فقد بعض الطاقة.

هذه مجرد بداية لتجربة أصغر محرك في العالم. ولا يسعنا إلا أن نخمن ما هي الاكتشافات التي سيسمح بها.

إذا كنت تحب المادة ، فأعجبك بها ولا تنس الاشتراك.