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Les scientifiques ont créé un moteur de seulement 16 atomes

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Ce plus petit moteur au monde a été créé par un groupe scientifique du Laboratoire fédéral suisse en étroite collaboration avec l'École polytechnique fédérale de Lausanne.

De quoi est fait un tel moteur?

Il est composé de seulement 16 atomes et mesure à peine un nanomètre. Mais, malgré sa taille très modeste, il s'agit d'un moteur complet.

Il a un rotor, qui est une molécule d'acétylène composée de 4 atomes. Et le stator est composé de 6 atomes de palladium et 6 atomes de gallium.

Dans ce cas, le stator joue également le rôle d'une sorte de "mécanisme à cliquet", grâce auquel le rotor tourne dans un sens.

Selon les représentants du groupe scientifique, ils ont réussi à respecter le sens de rotation de 99%, et c'est ce moment qui distingue fondamentalement le moteur créé de tous les développements précédents.

Comment fonctionne le moteur

Le moteur atomique créé est capable de fonctionner avec deux types d'énergie:

1. Chaleureusement.

2. Électricité.

Dans ce cas, dans le cas de l'utilisation de la chaleur, le rotor tourne dans un sens aléatoire et à une température standard, le rotor est capable d'effectuer jusqu'à plusieurs millions de tours par seconde.

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https://www.pnas.org/content/early/2020/06/12/1918654117/tab-figures-data

Et même en utilisant l'électricité, le rotor tourne exclusivement dans un seul sens et en même temps l'énergie de l'électron suffit pour 1/6 de tour.

Avec l'augmentation de la force du courant, la vitesse du rotor augmente, mais en même temps, la probabilité de que le rotor tournera dans une direction arbitraire, c'est-à-dire qu'il y aura suffisamment d'énergie pour surmonter le "cliquet mécanisme".

Pourquoi avez-vous besoin d'un tel "jouet"

À première vue, cela semble être juste un jouet, mais il a déjà servi de modèle de laboratoire excellent pour étudier un phénomène tel que le tunnel quantique.

Ainsi, selon la loi de la physique quantique, dans un nano moteur, le rotor devait facilement surmonter la résistance du mécanisme à cliquet même dans le cas où l'énergie fournie ne serait pas suffisante pour cela, seule la pratique a montré que ce n'est pas arrivé.

Image STM de C2H2, C2DH et C2D2 adsorbée sur Pd3

Et lorsque l'énergie était fournie en abondance et que, selon la théorie, il suffisait de vaincre la résistance, cela ne se produisait pas et le mouvement était toujours effectué dans une seule direction.

Donc, si nous rappelons la deuxième loi de la thermodynamique, alors, selon elle, l'entropie dans un système fermé ne devrait pas diminuer. Et il s'avère que s'il n'y a pas de perte d'énergie pendant le tunnel, alors dans ce cas, le rotor du nano moteur peut tourner dans une direction aléatoire.

Et comme l'expérience l'a montré, même lorsque l'excès d'énergie était fourni, la rotation se faisait pratiquement dans un sens. Cela ne dit qu'une chose: lors du tunnelage, une partie de l'énergie est perdue.

Ce n'est que le début de l'expérimentation du plus petit moteur du monde. Et on ne peut que deviner quelles découvertes il va permettre de faire.

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