Abo
  • Services:
Anzeige
Blick in die Vakuumkammer mit der Atom-Falle: Die Umkehr des Prozesses ergibt einen Kühlschrank.
Blick in die Vakuumkammer mit der Atom-Falle: Die Umkehr des Prozesses ergibt einen Kühlschrank. (Bild: AG Quantum, JGU)

Nanotechnologie: Die kleinste Maschine der Welt ist nur ein Atom groß

Ein Atom ist ein Motor: Deutsche Forscher haben eine Wärmekraftmaschine im Nanomaßstab entwickelt. Die Leistung ist minimal, aber proportional mit der eines Autos vergleichbar.

Wissenschaftler der Universitäten in Erlangen, Kassel und Mainz haben eine Maschine gebaut, die nur aus einem Atom besteht. Es ist eine Wärmekraftmaschine, die thermische Energie in mechanische Arbeit wandelt.

Anzeige

Die Forscher um Johannes Roßnagel von der Mainzer Universität haben ein positiv geladenes Calcium-40-Atom in einer Paul-Falle eingefangen, einem trichterförmigen elektromagnetischen Feld, in dem sich das Atom radial bewegen kann.

Das Atom schwingt mehr oder weniger

Das Atom haben sie zunächst mit elektrischem Rauschen aufgeheizt. Danach wurde es per Laserkühlung wieder abgekühlt. Wurde das Atom erwärmt, schwang es stärker. Dabei bewegte es sich zum breiten Ende des Trichters. Kühlte es ab, wurden die Schwingungen geringer, das Atom bewegte sich zum schmalen Ende des Trichters. Die Forscher vergleichen diese Schwingungen mit den Bewegungen eines Kolbens im Zylinder.

Mit jedem Zyklus aus Aufwärmen und Abkühlen, thermodynamischer Kreisprozess genannt, vergrößert das Teilchen seinen Schwingungsradius und speichert auf diese Weise Energie. Besonders leistungsfähig ist der Ein-Atom-Motor - zumindest auf den ersten Blick - nicht: 10 hoch -22 Watt. Gemessen an seiner Masse entspricht die Leistung aber in etwa der eines Automotors. Die Effizienz liegt bei 0,3 Prozent.

Eine Anwendung haben die Forscher auch schon: "Durch die Umkehr des Kreisprozesses können wir die Maschine als einatomigen Kühlschrank betreiben und damit gekoppelte Nanosysteme kühlen", sagt Roßnagel. Er beschreibt das Experiment zusammen mit seinen Kollegen in der Fachzeitschrift Science.


eye home zur Startseite
the_wayne 18. Apr 2016

Das eine Atom ist ja auch nicht die ganze Maschine. Die Maschine ist in dem Fall auch...

Dullidull 18. Apr 2016

ist alles Mist.

Kleine Schildkröte 18. Apr 2016

Jupp :) Es war schon spät und ich bin dumm :)

TechnikusDA 18. Apr 2016

Ähhhm das Gerät was sie gerade benutzen beinhaltet Intergrierte Schaltkreise die Dicken...

EvilSheep 17. Apr 2016

Ich fürchte die Physik wird dem im Wege stehen. Selbst wenn hätte man vermutlich auch...



Anzeige

Stellenmarkt
  1. LEGIAL AG, München
  2. über Ratbacher GmbH, Raum Minden (Home-Office möglich)
  3. Vodafone Kabel Deutschland GmbH, Berlin
  4. Bilfinger GreyLogix GmbH, Flensburg


Anzeige
Top-Angebote
  1. 17,99€
  2. und Gratis-Produkt erhalten
  3. (Core i7-6700HQ + GeForce GTX 1060)

Folgen Sie uns
       


  1. Gulp-Umfrage

    Welche Kenntnisse IT-Freiberufler brauchen

  2. HPE

    650 Millionen Dollar für den Einstieg in die Hyperkonvergenz

  3. Begnadigung

    Danke, Chelsea Manning!

  4. Android 7

    Nougat für Smartphones von Sony, Oneplus, LG und Huawei

  5. Simplygon

    Microsoft reduziert 3D-Details

  6. Nach Begnadigung Mannings

    Assange weiter zu Auslieferung in die USA bereit

  7. Startups

    Rocket will 2017 drei Firmen in Gewinnzone bringen

  8. XMPP

    Chatsecure bringt OMEMO-Verschlüsselung fürs iPhone

  9. Special N.N.V.

    Nanoxias Lüfter sollen keinerlei Vibrationen übertragen

  10. Intel

    Internet-of-Things-Plattform auf x86-Basis angekündigt



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Glasfaser: Nun hängt die Kabel doch endlich auf!
Glasfaser
Nun hängt die Kabel doch endlich auf!
  1. Fake News Für Facebook wird es hässlich
  2. Nach Angriff auf Telekom Mit dem Strafrecht Router ins Terrorcamp schicken oder so
  3. Soziales Netzwerk Facebook wird auch Instagram kaputt machen

Western Digital Pidrive im Test: Festplatte am Raspberry Pi leicht gemacht
Western Digital Pidrive im Test
Festplatte am Raspberry Pi leicht gemacht
  1. Sopine A64 Weiterer Bastelrechner im Speicherriegel-Format erscheint
  2. Bootcode Freie Firmware für Raspberry Pi startet Linux-Kernel
  3. Raspberry Pi Compute Module 3 ist verfügbar

Autonomes Fahren: Wenn die Strecke dem Zug ein Telegramm schickt
Autonomes Fahren
Wenn die Strecke dem Zug ein Telegramm schickt
  1. Fahrgastverband "WLAN im Zug funktioniert ordentlich"
  2. Deutsche Bahn WLAN im ICE wird kostenlos
  3. Mobilfunk Telekom baut LTE an Regionalbahnstrecken aus

  1. Re: Ein Film im Half-Life Universum?

    SelfEsteem | 20:59

  2. Re: was völlig fehlt

    Snooozel | 20:58

  3. Re: "Wir bauen mehr Glasfaser als jeder andere...

    NaruHina | 20:56

  4. Re: Bringt mich auf eine Idee

    Apollo13 | 20:49

  5. Re: Begnadigung, bei positiver Wertung vieler...

    seizethecheesl | 20:41


  1. 19:06

  2. 17:37

  3. 17:23

  4. 17:07

  5. 16:53

  6. 16:39

  7. 16:27

  8. 16:13


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel