Toto je najmenší motor na svete. Odhalil záhadné javy a jeho veľkosť sa počíta na atómy
Výskumníci z Empa a EPFL vo Švajčiarsku vyvinuli molekulárny motor, ktorý sa skladá iba zo 16 atómov a otáča sa jedným smerom. Tento počin by mohol umožniť získavanie energie na atómovej úrovni, píše portál Phys.org.
Veľkosť v atómoch, princíp však ostáva rovnaký
Tím inžinierov zo švajčiarskych inštitúcií Empa a EPFL vyvinul špeciálny molekulárny motor, ktorý pozostáva iba zo 16 atómov. Motor meria menej ako jeden nanometer a je tak približne 100 000-krát menší ako priemer ľudského vlasu.
Zaujímavé je tiež to, že motor sa pohybuje presne na hranici medzi klasickým pohybom a kvantovým tunelovaním, čím odhalil vedcom niektoré záhadné javy v kvantovej ríši.

Motor funguje v zásade podobne ako jeho „veľký bratia“ v našom svete, keďže premieňa energiu na riadený pohyb. Takéto molekulárne motory existujú aj v prírode, napríklad vo forme myozínov, čo sú motorické proteíny, ktoré hrajú dôležitú úlohu v živých organizmoch pri sťahovaní svalov a pri prenose molekúl medzi bunkami.
Rovnako ako motor vo veľkom merítku, 16-atómový prístroj pozostáva zo statora a rotora, t.j. z pevnej a pohyblivej časti. Rotor rotuje na povrchu statora, pričom môže zaujať šesť rôznych pozícií. Aby motor skutočne vykonával nejakú prácu, je nevyhnutné, aby stator umožnil rotoru pohybovať sa iba jedným smerom.

Zariadenie môže byť poháňané tepelnou aj elektrickou energiou. Pri tepelnom napájaní sa smerový rotačný pohyb motora mení na rotácie v náhodných smeroch, pričom pri izbovej teplote sa rotor náhodne otáča dozadu a dopredu niekoľko miliónovkrát za sekundu.
Elektrická energia generovaná elektrónovým skenovací mikroskoropom, z ktorého konca prúdi do motora malý prúd môže naopak rotácie usmerniť. Energia z jedného elektrónu pritom postačí na to, aby sa rotor otočil o jednu šestinu otáčky.
Čím vyššie je množstvo dodanej energie, tým vyššia je frekvencia pohybu, ale súčasne je pravdepodobnejšie, že sa rotor bude pohybovať v náhodnom smerom, píše Science Daily.
Pomôže pri chápaní procesov kvantovej fyziky
Podľa zákonov klasickej fyziky je na uvedenie rotora do pohybu proti odporu potrebné konkrétne množstvo energie. Ak dodávaný objem tepelnej alebo elektrickej energie nie je dostatočný, rotor by sa mal zastaviť.
Vedci však pri výskume pozorovali nezávisle konštantnú frekvenciu rotácie v jednom smere aj pod týmto limitom, a to pri teplotách pod 17 Kelvinov (-256°C) alebo pri napätí menšom než 30 milivoltov.
Tu sa preto dostávame ku kvantovej fyzike. Podľa jej pravidiel môžu častice porušovať tento princíp, čo v tomto prípade znamená, že rotor dokáže prekonať odpor aj vtedy, keď jeho kinetická energia v klasickom zmysle nie je dostatočná.

Tento jav sa nazýva kvantové tunelovanie a bežne sa vyskytuje bez straty energie, čo znamená, že by mali byť teoreticky rovnako pravdepodobné oba smery otáčania rotora.
Rotor sa však prekvapivo počas výskumu s 99 % pravdepodobnosťou otáčal stále rovnakým smerom. To podľa vedcov znamená, že počas tunelového efektu k strate energie predsalen došlo. Pre výskumníkov je tak toto pozorovanie veľmi dôležité.
Vyvinuli totiž nie len motor na úrovni atómov, ktorý dokáže pracovať, ale zariadenie, ktorý by mohlo umožniť sledovať práve procesy a príčiny rozptylu energie pri tunelovom efekte.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Experti ostali bez slov. Najväčšiu pliagu ľudstva našli na mieste, kde nemá vôbec čo robiť

Vedci oslavujú: Vytvorili historicky prvú 3D mapu mimozemskej planéty

NASA odhalila lietadlo budúcnosti. Do New Yorku ťa odvezie nadzvukovou rýchlosťou

Vedci neverili vlastným očiam. Na Slnku prší a konečne vieme ako je to možné

Takto vyzerá budúcnosť obnoviteľnej energie. 3D solárne veže sú efektívnejšie než čokoľvek doteraz
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Nový výskum odhaľuje prekvapivý zdroj infekcií močových ciest. Každý piaty prípad má rovnakú príčinu

Dom s pozemkom a príslušenstvom za 28 000 eur. Štát predáva nepotrebný majetok

Centrum Bratislavy čaká najväčšia premena za desaťročie. Hlavné mesto ruší parkoviská a stavia na zelenšiu budúcnosť

„Väzenie za horalku končí“: Recidivistov-zlodejov čakajú zmeny, vyhlásil Šutaj Eštok

Nehnuteľnosť vs. fond: AI a expert prezradili, do čoho sa Slovákom oplatí investovať viac
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
- 
					- Experti ostali bez slov. Najväčšiu pliagu ľudstva našli na mieste, kde nemá vôbec čo robiť
- Najväčšia bitka roka je tu. Netflix ukazuje finále svojho sci-fi hitu, v slovenských premiérach je zmätok
- Vedci neverili vlastným očiam. Na Slnku prší a konečne vieme ako je to možné
- VIDEO: Zbláznila sa Čína? Neuveríš, čím pokryli celé pohorie
- Netflix priznáva zlyhanie. Zaklínač končí v predstihu, tvorcovia priznali smutnú pravdu
 
- 
					- Experti ostali bez slov. Najväčšiu pliagu ľudstva našli na mieste, kde nemá vôbec čo robiť
- Netflix priznáva zlyhanie. Zaklínač končí v predstihu, tvorcovia priznali smutnú pravdu
- VIDEO: Zbláznila sa Čína? Neuveríš, čím pokryli celé pohorie
- Pochopili, že ubližujú sami sebe. Bohatá krajina chce okamžite zrušiť clá na elektromobily z Číny
- Akčný veľkofilm 2025 prichádza online. Sľub splniť nedokázal
 
- 
				- Bez Západu by rýchlo prehrali. Ukrajina zistila, čo v skutočnosti poháňa „ruské“ drony
- Pochopili, že ubližujú sami sebe. Bohatá krajina chce okamžite zrušiť clá na elektromobily z Číny
- Vodiči sú proti nim bezradní. Nové radary rozdávajú pokuty za niečo, čo by ti nikdy nenapadlo
- Akčný film 2025 neprestáva udivovať. Ohúril aj Slovákov a naďalej láme rekordy
- VIDEO: Zbláznila sa Čína? Neuveríš, čím pokryli celé pohorie
 
Európsky Detroit má problém. Slovenský automobilový priemysel sa dostal do slepej uličky
Svetová elita ničí Zem. Oxfam odhalil katastrofálne rozdiely v emisiách
To, čo Nvidia dokázala, nemá v histórii obdoby. Svet financií stojí v nemom úžase
Takú astronomickú hodnotu dosiahli len tri firmy. Technologický gigant prekonal historický míľnik
Obľúbený operátor spúšťa štedrý vianočný kalendár, pre Slovákov si pripravil veľa prekvapení (PREHĽAD)
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Nový výskum odhaľuje prekvapivý zdroj infekcií močových ciest. Každý piaty prípad má rovnakú príčinu

Dom s pozemkom a príslušenstvom za 28 000 eur. Štát predáva nepotrebný majetok

Centrum Bratislavy čaká najväčšia premena za desaťročie. Hlavné mesto ruší parkoviská a stavia na zelenšiu budúcnosť

„Väzenie za horalku končí“: Recidivistov-zlodejov čakajú zmeny, vyhlásil Šutaj Eštok

 
			 
				 
				 
                 
				 
				 
				

 
		