El nuevo dispositivo cuántico puede funcionar como motor y como refrigerador

Ingenieros del Laboratorio RIKEN han creado una nanomáquina multitarea que puede funcionar simultáneamente como

motor térmico, y como un refrigerador.El dispositivo es uno de los primeros en mostrar cómo los efectos cuánticos, que controlan el comportamiento de las partículas en las escalas más pequeñas, pueden usarse para mejorar la eficiencia de la nanotecnología.

Los motores y refrigeradores ordinarios funcionanconectando dos recipientes de líquido. La compresión de uno de ellos conduce al calentamiento del líquido, mientras que con la rápida expansión del otro, el líquido se enfría. Si estas operaciones se realizan en un ciclo periódico, los fluidos intercambiarán energía y el sistema se puede utilizar como motor térmico o frigorífico.

Según Keiji Ono del Laboratorio de dispositivos avanzados de RIKEN, anteriormente era imposible configurar una nanomáquina para realizar ambas tareas simultáneamente.

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Ahora los físicos han desarrollado nanodispositivos, algunos de los cuales están basados ​​en átomos individuales.

En la versión cuántica del motor térmico, el electrónutilizado en transistores. Un electrón tiene dos posibles estados energéticos. El equipo puede aumentar o disminuir la brecha entre estos estados de energía aplicando un campo eléctrico y microondas.

"Esto puede ser análogo a la operaciónexpansión-contracción del fluido en la cámara ”, señalan los investigadores. El dispositivo también emitía microondas cuando un electrón pasaba de un nivel de alta energía a un nivel de baja energía.

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