دانشمندان با بهرهگیری از قوانین عجیب فیزیک در مقیاس میکروسکوپی، موفق به ساخت داغترین و کوچکترین موتور جهان شدند؛ دستگاهی که انرژی را به نیروی مکانیکی تبدیل میکند.
در مقالهای که قرار است در نشریه Physical Review Letters منتشر شود، پژوهشگران از موتوری بسیار کوچک درون یک ذره میکروسکوپی سخن گفتهاند که در شرایطی خاص و تحت میدان الکتریکی معلق نگه داشته شده است. این موتور توانسته به دمایی حدود ۱۰ میلیون کلوین، معادل ۱۸ میلیون درجه فارنهایت برسد؛ دمایی که از هسته خورشید کمتر اما از تاج خورشید بسیار بیشتر است.
مولی مسیج، نویسنده اصلی این مطالعه و دانشجوی دکتری در کالج سلطنتی لندن، گفته است که شناخت ترمودینامیک در این سطح غیرمستقیم میتواند به طراحی موتورهای بهتر در آینده و آزمایشهایی منجر شود که درک ما از طبیعت را به چالش میکشد.
در این موتور، الکترودها ذره را در محفظهای خلأگونه به نام «تله پاول» معلق نگه میدارند. با اعمال ولتاژ نویزی به الکترودها، ذره به شدت شروع به لرزش میکند و دمای سیستم بهطور نمایی افزایش مییابد.
به گفته پژوهشگران، عملکرد این موتور گاه بسیار کارآمد بوده و گاه قوانین پایه ترمودینامیک را نقض کرده است. در برخی چرخهها، خروجی انرژی موتور از میزان انرژی مصرفی آن بیشتر بوده و در مواقعی دیگر، موتور بهطور غیرمنتظرهای سرد شده، در حالی که شرایط باید باعث افزایش دما میشد. این رفتارها احتمالاً ناشی از نیروهای پنهان در مقیاس بسیار کوچک سیستم بودهاند.
جیمز میلن، نویسنده ارشد مطالعه و فیزیکدان کالج سلطنتی لندن، در گفتوگو با نشریه New Scientist گفته است که این رفتارهای عجیب ترمودینامیکی برای موجوداتی مانند باکتری یا پروتئین کاملاً قابل درک هستند، اما برای انسانها بسیار غیرمستقیم و دور از ذهناند.