Il motore termico più piccolo del mondo

Basta un singolo atomo per far funzionare il motore termico più piccolo del mondo. A crearlo un nutrito team di fisici tedeschi

Vista della camera a vuoto contenente la trappola atomo
La camera a vuoto contenente la trappola ionica

 

(Rinnovabili.it) – In questi anni la tecnologia elettronica ci ha regalato nanomotori, minuscoli macchine in grado di trovare spazio nelle cellule umane, alimentati solo da ultrasuoni e impulsi magnetici. Ma in Germania il gruppo di lavoro Quatum ha voluto sfidare le dimensioni, creando il motore termico più piccolo al mondo. Così piccolo che per funzionare ha bisogno solo di un atomo.

 

Fin dagli anni della rivoluzione industriale i motori termici hanno svolto un ruolo fondamentale nel plasmare la società. Basti pensare ai motori delle automobili che trasformano l’energia termica in energia meccanica e che in attesa del boom dell’elettrico, sono una dipendenza di cui non riusciamo a fare a meno. Allo stesso tempo, i progressi nel campo della miniaturizzazione hanno portato nuove sfide e la creazione di dispositivi sempre più piccoli.

 

E’ in questo filone di ricerca che si inserisce il lavoro del team di ricercatori guidato dal professor Kilian Singer, responsabile del progetto Quantum presso la Mainz University, i fisici hanno impiegato una trappola ionica – dispositivo in grado di catturare ioni con l’ausilio di campi elettrici e magnetici – per catturare un singolo atomo di calcio elettricamente carico. Questo può essere riscaldato con l’aiuto di rumore elettrico e raffreddato mediante un fascio laser. Come risultato, l’atomo è sottoposto ad un ciclo termodinamico: ciò significa che la particella si muove avanti e indietro all’interno della trappola, replicando così il movimento dei pistoni di un tipico motore. L’atomo non solo lavora come motore, ma memorizza anche l’energia.

 

I ricercatori hanno eseguito test approfonditi per determinare il comportamento termodinamico del loro motore. Essi affermano nella loro pubblicazione che una singola particella in grado di generare una potenza di 10 -22 Watt operando con un’efficienza dello 0,3 per cento. Tuttavia, L’obiettivo principale di questa ricerca è che la creazione di un nano-motore che permetta di comprendere meglio la termodinamica a livello di singola particella.

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