- Časopis Quark - https://www.quark.sk -

Najmenší motor sveta

Tepelný motor z vápnikového iónu, foto TCD

Teoretickí fyzici z Trinity College v írskom Dubline a z nemeckej Univerzity Johanna Gutenberga v Mainzi vyvinuli najmenší motor na svete. Nanomotor tvorí jediný vápnikový ión a je približne 10-miliárdkrát menší ako motor automobilu. Medzinárodný tím pod vedením profesora Johna Goolda z Trinity College využil ako pracovnú látku motora vnútornú rotáciu iónu ⁴⁰Ca⁺, teda jeho uhlovú hybnosť. Táto rotácia využíva premenu tepla absorbovaného laserovými lúčmi na kmitanie alebo vibrácie zachyteného iónu. Vibrácie pôsobia ako zotrvačník, ktorý zachytáva užitočnú energiu generovanú motorom. Energia je uložená v diskrétnych jednotkách zvaných kvant, ako to predpovedá kvantová mechanika. Kvant je najmenšie možné, teda už nedeliteľné množstvo energie alebo hmoty, čiže najmenšia možná hodnota fyzikálnej veličiny. Zotrvačník nám umožnil zmerať výkon tohto nanomotora a prvýkrát sme určili jeden kvant energie, uviedol člen tímu z Trinity College Mark Mitchison. Tento experiment a teória otvárajú novú éru technológií založených na kvantovej teórii. Pochopenie toho, ako možno termodynamiku aplikovať v mikroskopickom prostredí, má pre budúce technológie zásadný význam. Manažment tepla na nanoúrovni je jedným zo základných problémov rýchlejšej a efektívnejšej práce s počítačom, uviedol profesor John Goold.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 10/2019. Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.
Komentáre