Η νέα κβαντική συσκευή μπορεί να λειτουργήσει τόσο ως κινητήρας όσο και ως ψυγείο

Μηχανικοί από το εργαστήριο RIKEN δημιούργησαν μια νανομηχανή πολλαπλών εργασιών που μπορεί ταυτόχρονα να λειτουργήσει ως

θερμική μηχανή και σαν ψυγείο.Η συσκευή είναι από τις πρώτες που έδειξε πώς τα κβαντικά εφέ, τα οποία ελέγχουν τη συμπεριφορά των σωματιδίων στις μικρότερες κλίμακες, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της νανοτεχνολογίας.

Συνηθισμένοι κινητήρες και ψυγεία λειτουργούνσύνδεση δύο δοχείων υγρού. Η συμπίεση ενός από αυτά οδηγεί σε θέρμανση του υγρού, ενώ με την ταχεία διαστολή του άλλου, το υγρό ψύχεται. Εάν αυτές οι λειτουργίες εκτελούνται σε περιοδικό κύκλο, τα υγρά θα ανταλλάσσουν ενέργεια και το σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μηχανή θερμότητας ή ψυγείο.

Σύμφωνα με τον Keiji Ono του RIKEN Advanced Device Lab, ήταν προηγουμένως αδύνατο να διαμορφωθεί μια νανομηχανή για την εκτέλεση και των δύο εργασιών ταυτόχρονα.

Τα έξυπνα νανουφάσματα μπορούν να αλλάξουν χρώμα ανάλογα με τη θερμοκρασία, την παρουσία ιών ή το καμουφλάζ

Τώρα οι φυσικοί έχουν αναπτύξει νανο-συσκευές, μερικά από τα οποία βασίζονται σε μεμονωμένα άτομα.

Στην κβαντική εκδοχή της θερμικής μηχανής, το ηλεκτρόνιοχρησιμοποιείται σε τρανζίστορ. Ένα ηλεκτρόνιο έχει δύο πιθανές ενεργειακές καταστάσεις. Η ομάδα μπορεί να αυξήσει ή να μειώσει το χάσμα μεταξύ αυτών των ενεργειακών καταστάσεων εφαρμόζοντας ηλεκτρικό πεδίο και μικροκύματα.

«Αυτό μπορεί να είναι ανάλογο με τη λειτουργίαδιαστολή-συστολή του υγρού στο θάλαμο », σημειώνουν οι ερευνητές. Η συσκευή εκπέμπει επίσης μικροκύματα όταν ένα ηλεκτρόνιο πέρασε από ένα επίπεδο υψηλής ενέργειας σε ένα επίπεδο χαμηλής ενέργειας.

Διαβάστε επίσης

Άμβλωση και επιστήμη: τι θα συμβεί στα παιδιά που θα γεννήσουν

Δείτε τις πιο όμορφες φωτογραφίες του Χαμπλ. Τι έχει δει το τηλεσκόπιο σε 30 χρόνια;

Η NASA δημοσίευσε μια φωτογραφία της Γης από το φεγγάρι, η οποία τραβήχτηκε το 1968