Листа на категории

Физичари создадоа квантна машина, поефикасна од агрегат со внатрешно согорување

Бразилски физичари за прв пат во историјата успеале да создадат квантен мотор кој дава повеќе моќ од својот конвенционален аналог. Резултатите од експериментот се објавени во респектибилното издание Physical Review кон крајот на март, а воедно се потврдени и од други научници.

„Тие покажаа, и тоа прилично убедливо, дека квантниот мотор работи подобро од класичниот. Ова е исклучително важен чекор напред“, коментира Марк Мичисон, физичар од Trinity College.

Кај класичниот мотор со внатрешно согорување топлинската енергија станува кинетичка со експанзија на гасови кои ги задвижуваат клиповите и коленестото вратило. Поради триењето сепак голем дел од енергијата се губи и ефективноста на ДВГ е ниска – од редот на 20%.

Во суштина, машината на Роберто Сера и неговите колеги од Универзитетот Санту Андре е термички мотор, донекаде сличен со моторот со внатрешно согорување. Но наместо топлинско ширење на гасовите за да ги придвижат клиповите, кај него со ласер се стимулираат електроните во дијамантски кристал да прескокнуваат помеѓу различни енергетски нивоа, емитувајќи електромагнетни бранови.

Според квантната механика понекогаш објектите можат да бидат во положба на таканаречена „суперпозиција“, при што се во две или повеќе квантни состојби истовремено. Замислете клип на возилото, кој истовремено е во горен и долен такт. Оваа суперпозиција овозможува на електронот да одвои значително повеќе енергија.

Топлински квантен мотор. Успешните експерименти со него во Бразил и САД се голем чекор напред за науката, но засега нема обид за практична примена во области како што е транспортот.

Сепак, неможе да се очекува наскоро вакво нешто да заврши под хаубата на било кој автомобил. Научниците се уште немаат јасна претстава за ефикасноста на квантниот мотор, а покрај тоа предупредуваат дека ефектот се манифестира најдобро кај лесни оптоварувања.

Екипата на Сера сепак има уште еден трик кој може да ја заинтригира автомобилската и авио индустријата. Тие предлагаат користење на квантен ефект, за да се намали триењето што кај класичните мотори со внатрешно согорување апсорбира голем дел од енергијата и многу ја намалува нивната ефикасност.

Во пракса овој квантен „трик“ претставува облак од ладни литиумски атоми кои се шират и собираат на начин на кој се движат клиповите во моторот со внатрешно согорување. Со контролирање на брзината на ширење и собирање, научниците драстично можат да ги намалат силите на триење и практично да ја удвојат ефикасноста на моторот. Сличен резултат дава и еден друг експеримент, при кој јаглеродните јадра во молекули на хлороформ се подложуваат на променливо магнетно поле.