31 Мая 2006 16:05 31 Мая 2006 16:05 |

Поделиться

Предложена модель нанохолодильника на броуновском движении

Принцип работы предлагаемого наноустройства основан на броуновском движении. Миниатюрный холодильник использует крошечное колесо с лопастями, чтобы ускорить молекулы в одном резервуаре, одновременно забирая энергию из другого. Идея очень близка к известному мысленному эксперименту физика Джеймса Клерка Максвелла: он предложил проект вечного двигателя, который состоял бы из двух сосудов, в одном из которых быстрые молекулы, а в другом медленные. Поддерживать такое разделение молекул должен специальный «демон Максвелла», который бы пропускал в сосуд с быстрыми молекулами только быстрые молекулы и выпускал бы медленные.

Идея д-ров Ван ден Брока и Каваи существенно отличается от всех предлагавшихся ранее способов построения двигателей из двух сосудов с газами разной температуры. В основе конструкции таких устройств — вертикальная ось, соединяющая два колеса с лопастями. Нижнее — с прямыми, верхнее — с лопастями клиновидной формы, колеса расположены в разных резервуарах, разделенных изолирующим барьером. Если нижний сосуд очень горячий, а верхний — холодный, то лопасти колеса в нижнем сосуде будут подвергаться большому количеству ударов быстродвижущихся молекул. Когда колесо будет вращаться против часовой стрелки, верхнее колесо будет «врезаться» в молекулы своим тупым концом, что должно затормозить вращение. Но при вращении по часовой стрелке, верхнее колесо будет «разрезать» вещество в сосуде своим острым концом, встречая меньшее сопротивление. В итоге, «чистым» направлением вращения колес станет направление по часовой стрелке.

Ученые предложили «перевернуть» эту логичную модель — в этом случае все начинается с равной температуры в обоих сосудах. Затем колеса начинают вращаться против часовой стрелки. Первый принцип термодинамики утверждает, что система будет противиться этому движению, что приведет к нагреванию нижнего сосуда и остыванию верхнего.

Евгений Зенин, Руслан Верчинов, Depo Computers: У нас есть ответ на риски ЦОД, связанные с угрозами БПЛА

Хотя математически все выглядит верным, на самом деле непонятно, как себя должны вести молекулы, чтобы вещество в верхнем сосуде охладилось. «Если бы это было так легко понять, это давно бы придумали, — считает д-р Ван ден Брок. — Вы не можете это объяснить на пальцах — тут требуется статистический подход».

Поделиться

Подписаться на новости Короткая ссылка