Ny kvantenhet kan fungera både som motor och kylskåp

Ingenjörer från RIKEN Laboratory har skapat en multitasking nanomaskin som samtidigt kan fungera som

värmemotor, och som ett kylskåp.Enheten är en av de första som visar hur kvanteffekter, som styr partiklarnas beteende i minsta skala, kan användas för att förbättra nanoteknikens effektivitet.

Vanliga motorer och kylskåp fungeraransluter två behållare med vätska. Komprimering av en av dem leder till uppvärmning av vätskan, medan vätskan svalnar snabbt med den andra. Om dessa operationer utförs under en periodisk cykel, kommer vätskorna att utbyta energi och systemet kan användas som värmemotor eller kylskåp.

Enligt Keiji Ono från RIKEN Advanced Device Lab var det tidigare omöjligt att konfigurera en nanomaskin för att utföra båda uppgifterna samtidigt.

Smarta nanotyger kan ändra färg beroende på temperatur, förekomst av virus eller för kamouflage

Nu har fysiker utvecklat nanodenheter, varav några är baserade på enstaka atomer.

I kvantversionen av värmemotorn, elektronenanvänds i transistor. En elektron har två möjliga energitillstånd. Teamet kan öka eller minska gapet mellan dessa energitillstånd genom att applicera ett elektriskt fält och mikrovågor.

”Detta kan vara analogt med operationenexpansionskontraktion av vätskan i kammaren, ”konstaterar forskarna. Enheten avgav också mikrovågor när en elektron passerade från en högenerginivå till en lågenerginivå.

Läs också

Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda

Kolla in de vackraste bilderna på Hubble. Vad har teleskopet sett på 30 år?

NASA publicerade ett foto av jorden från månen, som togs 1968