Логин:   Пароль:  

Соцсети



Ещё в разделе
Опрос

Как вам наш ресурс ?

Отлично
Хорошо
Удов.
Плохо


Результаты
Все опросы

Партнёры

Дом из бревна дома из оцилиндрованного бревна http://www.skazka-dom.ru.

Молекула с вибрацией может выступить в качестве двигателя

Международный коллектив ученых из Испании и Германии, принимая во внимание явление стохастического резонанса, когда одна единственная молекула способна переместить на некоторое расстояние более тяжелый предмет, предложила особую методику для реализации по
Автор: Роман Галиброда
Написал: halibroda Дата: 2012-11-27 04:58
Международный коллектив ученых из Испании и Германии, принимая во внимание явление стохастического резонанса, когда одна единственная молекула способна переместить на некоторое расстояние более тяжелый предмет, предложила особую методику для реализации подобного действия. Полезная энергия была извлечена из так называемого «шума», который наблюдался во время экспериментов с наконечником атомно-силового микроскопа на гибком кантилевера. Планируется, что в недалеком будущем обнаруженный эффект может быть использован как основа для частей двигателей в микроскопических механизмах и машинах.


Стоит отметить, что явление стохастического резонанса характерно для многих систем в широком диапазоне – в частности, это отмечается в живых организмах. Смысл стохастического резонанса сводится к тому, что некий слабый сигнал может усиливаться из-за случайных колебаний окружающей объект среды. Именно таким образом объект может насыщаться дополнительной энергией. Случайные колебания могут возникнуть в ряде случаев: при повышении температуры, движении фотонов или электронов и т.д. В результате перечисленных изменений появляется резонанс в тот момент, когда пик «шума» совпадает с пиком «штатного» сигнала в системе.

Достаточно долгое время физики пытались найти пути полезного применения особенности разделения полезного сигнала и «шума». И вот, наконец, совместными усилиями ученых двух университетов из Германии (Freie Universit) и Испании (NanoGune) удалось наглядно продемонстрировать, как явление стохастического движения молекулы водорода может использоваться для перемещения сравнительно более тяжелого и габаритного кантилевера.

В качестве экспериментального инструмента была применена игла атомно-силового микроскопа, которая закреплялась на кварцевой панели, выполненной наподобие пружины. Между зондом и медью в камере под названием «ловушка» помещалась одна единственная молекула водорода. После подачи напряжения в 0,1 В между медью и зондом провоцировались некоторые колебания водородной молекулы, которая оказывалась поочередно между двумя пространственными позициями, что вызывало, в свою очередь, колебания консоли.

Ученые утверждают, что такое поведение кантилевера происходило именно ввиду возникновения явления стохастического резонанса. Говоря иначе, совпадение случайных колебаний водородной молекулы и перемещения кантилевера показывало, что происходит усиление передачи энергии от молекулы водорода кантилеверу. В результате физики получили данные, которые говорят о том, что наименьшая из существующих в природе молекул способна переместить груз, имеющий куда большие размеры.

В проведенных экспериментах к молекуле водорода была приложена энергия с электрической природой. Физики полагают, что эффекта стохастического резонанса можно добиться только таким способом, поскольку воздействие даже световой энергии не приведет к аналогичному результату.

Планируется, что исследования помогут в создании микроскопических молекулярных моторов будущего. Кроме этого, результаты исследований могут привести к началу работ по совершенствованию двигателей и повышению их эффективности за счет полезного использования стохастического резонанса. Физики также заявили, что теперь можно провести дополнительные эксперименты по поиску других источников молекулярного резонанса.



Похожие страницы :

Рейтинг:
Комментарии: (0)

Пока комментариев нет
2006-2015г. © Научно-Образовательный портал "Вся Физика"
Копирование материалов с данного сайта разрешено, при условии наличия ссылки на ресурс "Вся Физика"
Страница создана за 0.037 секунды