Физики создали, вероятно, самый маленький тепловой двигатель в мире. Его активный элемент — одна частица кремния — на короткое время достигает температур, превышающих солнечные.
Американский научно-популярный журнал popularmechanics.com опубликовал сегодня материал о том, что ученые под руководством Молли Мессадж (Molly Message) из Королевского колледжа Лондона (King’s College London) использовали частицу кремния диаметром 4,82 микрона. Это примерно в двадцать раз меньше толщины человеческого волоса. Частицу удерживали в электрической ловушке при низком давлении и подавали напряжение на электроды, создавая нагрев. Температура достигла 10 миллионов кельвинов. Для сравнения: ядро Солнца имеет температуру около 15 миллионов кельвинов (≈14 999 727 °C).
Эксперимент выявил необычные термодинамические эффекты. При повышении напряжения система иногда охлаждалась вместо ожидаемого нагрева. Ученые связывают это со случайными тепловыми флуктуациями, которые проявляются именно в микромасштабах.
Следует понимать – двигатель не выполняет практических задач. Его цель — изучение фундаментальных законов термодинамики. Эти знания могут объяснить процессы в живых клетках, где тоже работают микроскопические «двигатели».
Результаты показывают: привычные законы макромира действуют иначе, когда речь идет об отдельных частицах. Это открытие может найти применение в нанотехнологиях и биологии.