Cientistas chineses criam um motor de “quatro tempos” para nanorrobôs do tamanho de um átomo

Um grupo de cientistas chineses levou o princípio de um motor de quatro tempos ao nível quântico. O desenvolvimento promete dizer uma nova palavra na criação de nanorrobôs em escala atômica. Os cientistas ainda não chegaram a um acordo sobre a essência dos processos, mas a publicação na revista Nature Communications indica claramente o potencial do trabalho.

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Acreditava-se que quanto mais fortes as propriedades quânticas dos íons, maior a eficiência de um motor térmico molecular. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia Industrial de Guangzhou, da Universidade de Zhengzhou e da Universidade de Michigan mostraram que o efeito depende não apenas do “bombeamento” do íon, mas também da supressão habilidosa de suas características quânticas. Para ser mais preciso, para a operação mais eficiente – liberação de energia por um íon – é necessário combinar a excitação e a supressão de várias de suas características quânticas.

Os pesquisadores expuseram o íon de cálcio à radiação laser de diferentes intensidades e frequências. Ao mesmo tempo, a intensidade da energia liberada pelo íon na forma de um fluxo de fótons mudou de tal forma que a maior eficiência foi observada no modo de motor “quatro tempos”, quando o “aquecimento” e o “resfriamento” se alternaram em uma determinada ordem. Antes disso, nada se sabia sobre o aumento da eficiência usando a supressão das propriedades quânticas dos íons.

«Nossa pesquisa é focada principalmente na demonstração. Para realmente produzir motores moleculares utilizáveis ​​ou nanorrobôs de energia, precisamos encontrar um ambiente de trabalho adequado, como o vapor de água em um motor a vapor ”, diz a nota do SCMP sobre a invenção.

Esse ambiente condicional foi descoberto durante um efeito multifacetado no íon cálcio com a ajuda de um laser. Claro, não é vapor. Este é um complexo de fenômenos em que a energia de fora (com a ajuda de um laser) é transformada em trabalho local. Agora os cientistas precisam descobrir como usar esse fenômeno na prática, bem como encontrar os modos de irradiação mais eficazes para gerar a máxima eficiência, tanto no “aquecimento” quanto no “resfriamento”.