Il nuovo dispositivo quantistico può funzionare sia come motore che come frigorifero

Gli ingegneri del Laboratorio RIKEN hanno creato una nanomacchina multitasking che può funzionare contemporaneamente come

motore termico e come un frigorifero.Il dispositivo è uno dei primi a mostrare come gli effetti quantistici, che controllano il comportamento delle particelle su scala più piccola, possano essere utilizzati per migliorare l’efficienza della nanotecnologia.

I normali motori e frigoriferi funzionanocollegare due contenitori di liquido. La compressione di uno di essi porta al riscaldamento del liquido, mentre con la rapida espansione dell'altro il liquido si raffredda. Se queste operazioni vengono eseguite in un ciclo periodico, i fluidi scambieranno energia e il sistema potrà essere utilizzato come motore termico o frigorifero.

Secondo Keiji Ono del RIKEN Advanced Device Lab, in precedenza era impossibile configurare una nanomacchina per eseguire entrambe le attività contemporaneamente.

I nanotessuti intelligenti possono cambiare colore a seconda della temperatura, della presenza di virus o per mimetizzarsi

Ora i fisici hanno sviluppato nanodispositivi, alcuni dei quali sono basati su singoli atomi.

Nella versione quantistica del motore termico, l'elettroneutilizzato nel transistor. Un elettrone ha due possibili stati energetici. Il team può aumentare o diminuire il divario tra questi stati energetici applicando un campo elettrico e microonde.

“Questo può essere analogo all'operazioneespansione-contrazione del fluido nella camera ", notano i ricercatori. Il dispositivo emetteva anche microonde quando un elettrone passava da un livello ad alta energia a un livello a bassa energia.

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