Teknik olarak bir motor, herhangi bir enerji biçimini mekanik enerjiye dönüştüren bir düzenektir. Bu tanımı en uç noktaya taşıyan bilim insanları, mikroskobik fiziğin sıra dışı kurallarından yararlanarak şimdiye kadar yapılmış en küçük ve en sıcak mikroskobik motoru üretmeyi başardı.
King’s College London (KCL) bünyesindeki araştırmacıların geliştirdiği bu atom ölçeğinde çalışan motor sistemi, inanılmaz biçimde 9.999.700 °C sıcaklığa ulaştı. Bu değer, Güneş’in çekirdeğinden (yaklaşık 15 milyon °C) daha düşük olsa da, Güneş’in koronasından (yaklaşık 2–3,5 milyon °C) çok daha yüksek bir sıcaklığa karşılık geliyor. Çalışma lideri Molly Message, bu deneyin yalnızca mikroskobik düzeyde bir rekor kırmakla kalmadığını, aynı zamanda gelecekte daha verimli motorlar ve doğa yasalarını sınayan deneyler tasarlamayı mümkün kılabileceğini belirtti.
Bu ölçekte kurallar yeniden yazılıyor
Motorun çalışma prensibi Paul tuzağı adı verilen özel bir düzeneğe dayanıyor. Bu sistemde, elektrotlar aracılığıyla bir mikropartikül elektrik alanında askıda tutuluyor. Araştırmacılar, elektrotlara “gürültülü” olarak tanımlanan değişken bir voltaj uyguladığında, parçacık yoğun bir şekilde titreşmeye başlıyor. Bu titreşim, sistemin sıcaklığında üstel bir artış yaratarak mikroskobik motorun olağanüstü sıcaklıklara ulaşmasını sağlıyor. Fakat dikkat çekici olan, bu küçük motorun klasik termodinamik yasalarını zaman zaman ihlal ediyor gibi görünmesi. Bazı döngülerde motor, harcadığından fazla enerji üretiyormuş gibi davrandı, bazı döngülerde ise ısınması gerekirken aniden soğudu. Araştırmacılar, bu beklenmedik davranışların mikroskobik ölçekten kaynaklanan kuantum seviyesindeki gizli kuvvetlerle ilişkili olabileceğini belirtti.
Motorun potansiyeli ne?
Araştırmacılar, bu mikroskobik motorun otomobil ya da ev aletlerinde kullanılmasının şimdilik mümkün olmadığını söylüyor. Bunun yerine sistem, biyolojik ve teorik araştırmalarda yeni bir model sunuyor. Motorun çalıştığı Paul tuzağı, özellikle proteinlerin katlanma süreci gibi karmaşık mikroskobik olayları simüle etmek için ideal bir ortam yaratıyor.
Ekip ayrıca, bilgisayar destekli biyolojik simülasyonlardaki sınırlılıklara dikkat çekti. Proteinler milisaniyeler içinde katlanırken, onları oluşturan atomlar nanosaniye ölçeğinde hareket ediyor. Bu zaman farkı, hesaplamalı modellerin doğruluğunu ciddi biçimde sınırlıyor. Atom ölçeğinde çalışan bu motor sistemi sayesinde, protein benzeri davranışlar doğrudan gözlemlenebiliyor ve karmaşık simülasyonlara gerek kalmadan gerçek zamanlı fiziksel verilerden denklemler türetilebiliyor.
Kaynak : https://www.donanimhaber.com/hucreden-kucuk-gunes-ten-sicak-iste-dunyanin-en-sicak-motoru–197533
