Ya, mungkin jauh lebih kecil untuk dapat menghasilkan energi untuk Anda. Motor terkecil ini berdasarkan siklus Carnot akhirnya menjadi kenyataan dua tahun setelah pertama kali dikonseptualisasikan dalam Physical Review Letters pada tahun 2014. Dalam makalah ini, penulis membahas bahwa motor nano baru yang mampu beroperasi dalam siklus Carnot di tingkat molekuler itu bisa saja ada di kartu. Efisiensinya juga disebut-sebut lebih tinggi secara signifikan daripada siklus Carnot konvensional yang diajarkan dalam Termodinamika 101. Di dunia di mana mesin tetap seburuk dan sebesar yang diperlukan, mesin nano ini membangkitkan minat besar dari kalangan pasangan yang mengarah pada konstruksi akhirnya.
Pertama-tama kita perlu meninjau kembali siklus Carnot dan memahami prinsip-prinsipnya sebagai pengingat. Siklus Carnot adalah motor termodinamika ideal di mana efisiensi dihitung oleh produksi pekerjaan dibagi dengan jumlah total input panas ke dalam sistem. Mesin panas menggunakan konsep siklus Carnot untuk menghasilkan energi mekanik siklus bagi kami. Di sini panas ditambahkan dengan membakar bahan bakar fosil, termasuk sejumlah besar molekul yang membakar dan menghasilkan energi.
Sekarang motor nano ini tidak seperti motor lain yang pernah Anda lihat. Gunakan perangkap Paul linear seperti yang ditunjukkan pada diagram di bawah ini untuk bekerja dengan satu atom kalsium bermuatan negatif. Atom kalsium biasanya menghasilkan kation (Ca + 2) tetapi untuk motor nano ini, kami membalikkan dan menggunakannya sebagai anion. Ketika atom ditempatkan di dalam perangkap seperti yang ditunjukkan di bawah ini, gaya elektrostatik besar diperkenalkan dari sisi negatif. Laser bertindak sebagai deposit panas dan mempercepat atom ke bidang negatif. Kedua negatif saling tolak, dan karena itu energi panas diinduksi dalam atom dan mendorongnya ke sisi yang lebih besar dari motor. Selanjutnya, atom didinginkan melalui pendinginan Doppler dengan bantuan laser lain, yang sebenarnya merupakan reservoir dingin sistem dan mengembalikannya ke posisi semula. Di motor ini, atom pada dasarnya adalah motor dan bahan bakar itu sendiri. Siklus yang dihasilkan juga membuatnya bergetar sangat keras seperti motor lainnya.
Meskipun seluruh mesin tampaknya tidak berguna, di mata para peneliti tidak, karena mereka sudah memikirkan apa yang harus dilakukan selanjutnya. Roßnagel mengatakannya seperti ini “jika Anda membayangkan bahwa Anda meletakkan ion kedua di sisi yang lebih dingin, itu dapat menyerap energi mekanik motor kita, seperti roda gila [in a car engine], “Memanfaatkan energi motor. Ini juga tidak memiliki batasan Carnot yang membatasi efisiensi aplikasi Carnot konvensional. Di sini ia mengungguli lebih dari dua faktor, sehingga bisa berarti masa depan yang cerah untuk mesin. Peningkatan efisiensi disebabkan oleh ukuran variabel atom selama berbagai tahap siklus termodinamika. Variasi ukuran ini memungkinkannya berperilaku sebagai jenis supercharger di mana efisiensi meningkat dengan memungkinkan lebih banyak bahan bakar bertekanan untuk memasuki mesin.
Sebagai hasil dari perkembangan yang luar biasa ini, motor nano mampu menghasilkan kekuatan 3,4 × 10 ^ -22 joule per detik, yang cukup mempertimbangkan bahwa massa atom kalsium adalah 6,3 x 10 ^ -23 gram. Luar biasa, ya?
Tetapi hanya untuk amannya, mesin tidak pernah melanggar hukum termodinamika dan tidak akan pernah. Banyak siswa bingung dengan undang-undang dan percaya bahwa mereka dapat diabaikan atau ditipu untuk membuat mesin lebih efisien, tetapi tidak demikian halnya di sini. Ini hanya motor yang berubah bentuk selama operasi dan memberikan keuntungan yang berarti lebih banyak daya sesuai dengan siklus termodinamika yang menjadi dasarnya. Hukum-hukum termodinamika seperti gravitasi dan gaya nuklir. Mereka senyata mungkin dan kita hanya bisa mencari celah untuk memfasilitasi kebutuhan akhir kita, tetapi mereka ada di sini untuk tinggal. Kami tidak bisa berbuat apa-apa!
