@ 2019.08.26 , 13:00

物理学家制造出的最小引擎

一年前,中国和美国的科学家们创造出了一种微型转子,本质上是二氧化硅纳米粒子,配合激光悬浮技术,转速可达每分钟600亿转——是有史以来转速最快的人造转子,比普通牙科钻头快10万倍。

除了可以对外炫耀微工艺的水平,此类超微机器往往具有特别的价值。最近,爱尔兰都柏林三一学院理论物理学家领导的国际团队,制造出了有史以来最小的引擎。是的,你无法把它装到汽车里,甚至连四驱车模型也不行——最小引擎只有通常汽车发动机体积的100亿分之一。

严格来说,它就是一个钙离子。

离子带点的特性使其容易被电场捕获,功能单元则是离子的角动量——通过激光向离子传递能量,热量转化为振动能量,令离子的固有转动加速。

有朝一日,原子引擎或许将成为未来非凡的纳米机器的基础。

反过来,这些振动就像一个“飞轮”——转动惯量很大的盘形零件,其作用如同一个能量存储器。

论文合著者Mark Mitchison 介绍说:“飞轮允许我们实际测量原子级电机的功率输出,首次解答了单个[量子尺度单位]能量量程的问题。”论文发表在《物理评论快报(Physical Review Letters)》。

2014年,德国物理学家团队搞出了一部类似的钙离子发动机——这台机器只用到一个原子。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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