Нове квантове пристрій може працювати і як двигун, і як холодильник

Інженери з Лабораторії RIKEN створили багатозадачну наномашину, яка може одночасно працювати як

тепловий двигун і як холодильник.Пристрій одним із перших показав, як квантові ефекти, що регулюють поведінку частинок у найменших масштабах, можна використовувати для підвищення ефективності нанотехнологій.

Звичайні двигуни і холодильники працюють,поєднуючи дві ємності з рідиною. Стиснення одного з них призводить до нагрівання рідини, в той час як при швидкому розширенні іншого - рідина охолоджується. Якщо ці операції виконуються в періодичному циклі, рідини будуть обмінюватися енергією, і систему можна використовувати як тепловий двигун або холодильник.

За словами Кейджі Воно з Лабораторії вдосконалених пристроїв RIKEN, раніше неможливо було налаштувати наномашин, яка б виконувала обидві завдання одночасно.

Розумні нанотканини можуть змінювати колір від температури, наявності вірусів або для маскування

Тепер фізики розробили наноустройства, деякі з яких засновані на одиничних атомах.

У квантовому варіанті теплового двигуна електронвикористовується у транзисторі. Електрон має два можливі енергетичні стани. Команда може збільшити або зменшити розрив між цими енергетичними станами, застосовуючи електричне поле та мікрохвилі.

«Це може бути аналогом операціїрозширення-стиснення рідини в камері », - відзначають дослідники. Пристрій також випромінювало мікрохвилі, коли електрон переходив з високоенергетичного рівня в низькоенергетичний.

Читайте також

Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять

Подивіться на найкрасивіші знімки «Хаббла». Що побачив телескоп за 30 років?

НАСА опублікувало фото Землі з Місяця, яке зняли в 1968 році