Ny kvanteenhed kan fungere som både en motor og et køleskab

Ingeniører fra RIKEN Laboratoriet har skabt en multitasking nanomaskine, der samtidig kan fungere som

varmemotor, og som et køleskab.Enheden er en af ​​de første til at vise, hvordan kvanteeffekter, som styrer partiklernes opførsel på de mindste skalaer, kan bruges til at forbedre effektiviteten af ​​nanoteknologi.

Almindelige motorer og køleskabe kørerforbinder to beholdere med væske. Kompression af en af ​​dem fører til opvarmning af væsken, mens væsken afkøles med den anden hurtig ekspansion af den anden. Hvis disse operationer udføres i en periodisk cyklus, vil væskerne udveksle energi, og systemet kan bruges som varmemotor eller køleskab.

Ifølge Keiji Ono fra RIKEN Advanced Device Lab var det tidligere umuligt at konfigurere en nanomaskine til at udføre begge opgaver samtidigt.

Smarte nanostoffer kan ændre farve afhængigt af temperatur, tilstedeværelse af vira eller til camouflage

Nu har fysikere udviklet nanoenheder, hvoraf nogle er baseret på enkeltatomer.

I kvanteversionen af ​​varmemotoren er elektronenbruges i transistorer. En elektron har to mulige energitilstande. Holdet kan øge eller mindske afstanden mellem disse energitilstande ved at anvende et elektrisk felt og mikrobølger.

”Dette kan være analogt med operationenekspansion-sammentrækning af væsken i kammeret, ”bemærker forskerne. Enheden udsendte også mikrobølger, når en elektron passerede fra et højenerginiveau til et lavenerginiveau.

Læs også

Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder

Tjek de smukkeste billeder af Hubble. Hvad har teleskopet set i 30 år?

NASA offentliggjorde et foto af jorden fra månen, som blev taget i 1968