Лондондағы Корольдік колледжінің ғалымдары көзге көрінбейтіндей кішкентай қозғалтқыш жасап шығарды. Ол электр өрісінде ілінген ұсақ бөлшектің ішіне орналастырылған, деп хабарлайды El.kz интернет порталы.

Бұл микрожүйе 10 миллион Кельвинге, яғни шамамен 110 миллион градус Цельсийге дейін қызған. Салыстырмалы түрде айтсақ, Күннің өзегі 15 миллион, ал оның коронасы 1,9 миллион градус температурада «жанып» тұрады. Ғалымдардың айтуынша, бұл – адам баласы жасаған ең кішкентай әрі ең ыстық қозғалтқыш.

Термодинамиканың осындай ерекше деңгейін түсіну арқылы болашақта тиімді қозғалтқыштар жасап, табиғатты тануға жаңа көзқарас қалыптастыра аламыз, – дейді зерттеу жетекшісі әрі Лондондағы Корольдік колледждің аспиранты Молли Мессадж.

Физика заңдары «бұзылғандай» көрінетін сәттер

Қозғалтқыш вакуум жағдайында – Пауль тұзағы деп аталатын құрылғыда жұмыс істейді. Электродтар микробөлшекті ауада ұстап тұрады. Оларға шу түріндегі кернеу берілгенде бөлшек тербеле бастайды, соның әсерінен температурасы күрт өседі.

Ғалымдардың айтуынша, кейде қозғалтқыш алған энергиясынан көбірек энергия шығарады, ал кей сәтте, керісінше, өздігінен суып қалады.

Біз микроәлемге тән ерекше құбылыстарды байқадық – олар бактерия немесе ақуыздарға табиғи нәрсе, бірақ бізге, яғни үлкен денелі тіршілік иелеріне, мүлде түсініксіз, – дейді зерттеудің аға авторы Джеймс Миллен.

Мұндай «түсініксіз» әсерлер жүйенің өте кішкентай болуынан туындайды – мұнда макродүниеге тән емес, ерекше физикалық заңдар әрекет етеді.

Микродүние мен энергияның жаңа құпиялары

Қозғалтқыштың шағын көлемі оны көлік не тұрмыстық техникада қолдануға жарамсыз етеді, бірақ ол микродеңгейдегі биологиялық және физикалық процестерді модельдеуге таптырмас құрал. Мысалы, адам ағзасындағы ақуыздардың бүктелу процесін зерттеуге болады – бұл метаболизмді басқаратын маңызды тетік.

Ақуыз миллисекундтар ішінде бүктеледі, ал оны қозғаушы атомдар наносекундтарда қозғалады. Компьютер мұндай процестерді дәл модельдей алмайды. Ал микробөлшектің қозғалысын бақылай отырып, біз бұл үдерістерді нақты сипаттай аламыз, – дейді зерттеу авторларының бірі Джонатан Притчетт.

Нәтижесінде ғалымдар бөлшектердің микроәлемдегі мінез-құлқын тікелей бақылап, энергия алмасу мен жылу таралу сияқты процестерді тәжірибе жүзінде зерттей алды. Бұрын бұл тек теория жүзінде болатын.

Болашақтағы мүмкіндіктер

Ғалымдар бұл миниатюралық қозғалтқышты жаңа материалдарды, микромеханизмдерді және күрделі физикалық процестерді зерттеу құралына айналдыруға болады деп санайды.

Бұл қозғалтқыш – микрофизиканың таңғаларлық мысалы. Оны түсіну үшін бізге жаңа құралдар мен бөлшектердің ең ұсақ деңгейдегі қозғалысын зерттеудің тың әдістері қажет, – дейді зерттеу тобы.

Бұл тәжірибе микродүниенің өз заңдарымен өмір сүретінін көрсетті: мұнда энергия мен температура классикалық физика заңдарынан өзгеше әрекет етеді, ал бізге үйреншікті термодинамика ережелері бұл масштабта шартты сипатқа ие.