Дослідники з канадського Університету Саймона Фрейзера створили двигун, який виконує роботу, отримуючи із зовнішнього середовища тільки інформацію. Очікується, що розробка допоможе домогтися прогресу у сфері нанобіотехнологій, підвищити швидкодію обчислювальної техніки і знизити її вартість.
Як говорить провідний автор дослідження Джо Бечхофер, головною метою його команди було з’ясувати, з якою швидкістю здатний працювати інформаційний двигун і скільки енергії він дозволяє отримувати. Ці відомості знадобляться для створення подібних пристроїв, придатних для практичного застосування.
Вчені заявляють, що новий двигун є кращим у своєму класі і в 10 разів перевершує за можливостями всі аналогічні проєкти. В основі інформаційної машини лежить мікроскопічна частка, яка знаходиться в воді, вміщена в оптичний пінцет. Він за допомогою світла лазера прикладає до мікрочастинок сили, які виникали б, якби вона була прикріплена через високочутливу пружину до рухомої платформи.
Через хаотичні удари молекул рідини наночастинки можуть коливатися в вертикальному напрямку. Вчені відстежують її переміщення, і завдяки змінам налаштувань лазерного пінцета дозволяють уявній платформі «підніматися», коли спостерігається стрибок вгору.
Багаторазове повторення цього процесу забезпечує підйом пристрою на «велику висоту», що супроводжується нагромадженням «значної кількості потенційної енергії». Причому безпосередньо до системи не додається ніяких зусиль із зовнішнього середовища. Ззовні надходить тільки інформація про напрямок руху.
Дослідники відзначають, що в їхньому проєкті досягнутий оптимальний баланс між масою частинки і швидкістю її переміщення. Хоча використання важких компонентів дозволяє зберігати більше потенціальної енергії, накопичується вона повільніше через збільшеного часу підйому.
Завдяки правильно підібраним параметрам новий інформаційний двигун по потужності зіставимий з молекулярними машинами живих клітин, а за швидкістю – зі швидко плаваючими бактеріями.
Натхнення: ecotechnica.com.ua