Ny kvanteenhet kan fungere som både motor og kjøleskap

Ingeniører fra RIKEN Laboratory har laget en multitasking nanomaskin som samtidig kan fungere som

varmemotor, og som et kjøleskap.Enheten er en av de første som viser hvordan kvanteeffekter, som styrer oppførselen til partikler på de minste skalaene, kan brukes til å forbedre effektiviteten til nanoteknologi.

Vanlige motorer og kjøleskap gårkobler to beholdere med væske. Kompresjon av en av dem fører til oppvarming av væsken, mens væsken avkjøles med den raske ekspansjonen av den andre. Hvis disse operasjonene utføres i en periodisk syklus, vil væskene bytte energi, og systemet kan brukes som varmemotor eller kjøleskap.

Ifølge Keiji Ono fra RIKEN Advanced Device Lab var det tidligere umulig å konfigurere en nanomaskin til å utføre begge oppgavene samtidig.

Smarte nanostoffer kan endre farge avhengig av temperatur, tilstedeværelse av virus eller for kamuflasje

Nå har fysikere utviklet nanomeenheter, hvorav noen er basert på enkeltatomer.

I kvanteversjonen av varmemotoren, elektronetbrukes i transistor. Et elektron har to mulige energitilstander. Teamet kan øke eller redusere gapet mellom disse energitilstandene ved å bruke et elektrisk felt og mikrobølger.

“Dette kan være analogt med operasjonenekspansjon-sammentrekning av væsken i kammeret, ”bemerker forskerne. Enheten sendte også ut mikrobølger når et elektron gikk fra et høyt energinivå til et lavenerginivå.

Les også

Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde

Sjekk ut de vakreste bildene av Hubble. Hva har teleskopet sett på 30 år?

NASA publiserte et bilde av jorden fra månen, som ble tatt i 1968