Οι επιστήμονες του πανεπιστημίου της Στουτγάρδης και του Ινστιτούτου Έξυπνων Συστημάτων, Μαξ Πλανκ δημοσίευσαν τη μελέτη για το δημιούργημά τους στο περιοδικό Nature Physics αποδεικνύοντας με την πειραματική νανομηχανή τους ότι δεν υπάρχουν θερμοδυναμικά εμπόδια για να δημιουργηθούν ατμομηχανές τόσο μικρών διαστάσεων. Αν και προς το παρόν, η δημιουργία τους δεν έχει βρει πρακτική εφαρμογή, οι επιστήμονες είναι αισιόδοξοι ότι στο μέλλον θα καταστεί εφικτό να σχεδιασθούν αξιόπιστες και άκρως αποδοτικές από ενεργειακή άποψη νανο-ατμομηχανές, που θα μπορούσαν να έχουν ευρύτατες πρακτικές εφαρμογές.
Η πρώτη ατμομηχανή δημιουργήθηκε πριν από περίπου 200 χρόνια στη Σκωτία, φέρνοντας μια από τις μεγαλύτερες επαναστάσεις στην ανθρώπινη ιστορία: τη Βιομηχανική Επανάσταση. Η λειτουργία της βασίζεται στην εξής διαδικασία: ένα αέριο διαστέλλεται και συστέλλεται σε διαφορετικές θερμοκρασίες και, με αυτή την αυξομειούμενη κίνησή του, θέτει σε κίνηση ένα έμβολο μέσα σε έναν κύλινδρο, που με τη σειρά του, καθώς κινείται, μπορεί να ωθήσει π.χ. έναν τροχό.
Οι Γερμανοί φυσικοί αξιοποίησαν την ίδια λογική τής ατμομηχανής αλλά, αντί για αέριο, χρησιμοποίησαν μία μικροσκοπική πλαστική ράβδο τριών εκατομμυριοστών του μέτρου, που επέπλεε σε νερό. Αντί για το έμβολο, που κινείται στον κύλινδρο πάνω-κάτω, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μία εστιασμένη ακτίνα λέιζερ μεταβαλλόμενης έντασης.
Μοναδικό πρόβλημα, προς το παρόν, είναι ότι η νανο-ατμομηχανή ρετάρει γρήγορα, κάτι που οφείλεται στο ότι οι θερμικές κινήσεις των μορίων του νερού, που περιβάλλουν την πλαστική ράβδο, προκαλούν συνεχείς συγκρούσεις με τα σωματίδιά της στον μικρόκοσμο (αντίθετα με ό,τι συμβαίνει στον μακρόκοσμο) και έτσι δημιουργούν παρεμβολές στη λειτουργία της. Παρόλα αυτά, σύμφωνα με τους επιστήμονες, η νανομηχανή έχει ενεργειακή αποδοτικότητα ανάλογη μιας κανονικής ατμομηχανής.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου