Cele mai mici motoare revoluționează motoarele termice ale viitorului!

Cele mai mici motoare revoluționează motoarele termice ale viitorului!

Într-o descoperire revoluționară, cercetătorii de la Universitatea din Stuttgart au găsit modalități de a depăși paradigma termodinamică. Profesorul Eric Lutz și Dr. Milton Aguilar au publicat în lucrarea lor în Science Advances că ar putea fi posibil să se dezvolte micro-motoare care nu sunt mai mari decât un atom. Aceste sisteme de motoare au potențialul de a atinge eficiențe maxime care le depășesc pe cele ale motoarelor termice cunoscute, cum ar fi motoarele cu ardere internă și turbinele cu abur. uni-stuttgart.de raportează că astfel de evoluții au fost posibile, în special în ultimii ani, prin miniaturizarea motoarelor termice la microscală.

Crearea acestor noi micromotoare se bazează pe combinația dintre mecanica cuantică și termodinamică. Conform analizei mașinilor de căldură mecanice cuantice, ca în scisimple.com studiate, aceste mașini interacționează cu mediile calde și reci pentru a converti eficient energia termică în lucru mecanic.

Sistemele colective și avantajele acestora

Un aspect central al acestei cercetări este comportamentul colectiv al sistemelor cuantice. În loc să se uite la particule individuale, cercetarea își propune să studieze sisteme formate din multe particule. Aceste particule cuantice care nu se pot distinge se pot influența reciproc și, prin urmare, pot crește semnificativ eficiența și performanța mașinilor. De exemplu, se arată că simetria schimbului dintre bozoni și fermioni duce la rezultate diferite de performanță, ceea ce este important într-o configurație termică tipică.

Mai mult, s-a constatat că diferențele de temperatură între băile de căldură pot influența nivelurile de energie ale particulelor și astfel cresc în mod direct eficiența motorului termic. Cercetarea abordează, de asemenea, provocările care apar atunci când se analizează interacțiunile dintre particule și câmpurile externe. Cercetătorii se așteaptă ca aceste descoperiri să conducă la noi tehnologii în calculul cuantic, precum și la îmbunătățirea mașinilor termice.

Motoarele cuantice și aplicarea lor

Un alt progres semnificativ în acest domeniu este dezvoltarea cu succes a unui motor cuantic. O echipă de oameni de știință a manipulat fermionii astfel încât aceștia să fuzioneze în perechi pentru a forma bozoni. Acest lucru permite utilizarea mecanicii cuantice pentru a rula un motor, care a fost prezentat ca o „dovadă de concept”. Motorul cuantic demonstrează deja performanțe comparabile cu mașinile standard, cu un număr mai mare de particule crescând randamentul energetic. Aceste dezvoltări ar putea avea aplicații pe scară largă în fizica stării solide, în special în supraconductori. pro-physik.de

În general, arată că cercetările în mecanica cuantică și motoarele termice asociate nu numai că pun la îndoială principiile fizice fundamentale, ci au și potențialul de a avansa inovațiile tehnologice în numeroase domenii. Cu toate acestea, pentru a maximiza aceste progrese, sunt încă necesare discuții științifice intense despre modelarea teoretică și aplicațiile practice ale acestor concepte noi.