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

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)

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. MBtech Group GmbH & Co. KGaA, München
  2. Deloitte GmbH Wirtschaftsprüfungsgesellschaft, verschiedene Standorte
  3. Läpple Dienstleistungsgesellschaft mbH, Heilbronn, Teublitz
  4. congatec AG, Deggendorf


Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 27,99€
  2. 10,99€
  3. + Prämie (u. a. Far Cry 5, Elex, Assassins Creed Origins) für 62€

Folgen Sie uns
       


  1. Turi Create 4.0

    Apple macht KI-Framework zur Bilderkennung quelloffen

  2. LG 32UD99-W im Test

    Monitor mit beeindruckendem Bild - trotz unausgereiftem HDR

  3. Jailbreak

    Googles Sicherheitsteam hackt mal wieder das iPhone

  4. Asus Rog Strix

    Notebooks mit 120-Hz-Display für LoL und Pubg vorgestellt

  5. Raumfahrt

    SpaceX schickt gebrauchtes Gespann zur ISS

  6. Android-Verbreitung

    Oreo gibt die rote Laterne ab

  7. Q# und QDK

    Microsoft veröffentlicht Entwicklungskit für Quantenrechner

  8. Corning

    3M verkauft seine Glasfaserproduktion

  9. In eigener Sache

    Golem pur verschenken

  10. Home Max

    Googles smarter Toplautsprecher kommt pünktlich



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
4K UHD HDR: Das ZDF hat das Internet nicht verstanden
4K UHD HDR
Das ZDF hat das Internet nicht verstanden
  1. Cisco und Lancom Wenn Spionagepanik auf Industriepolitik trifft
  2. Encrypted Media Extensions Web-DRM ist ein Standard für Nutzer

King's Field 1 (1994): Die Saat für Dark Souls
King's Field 1 (1994)
Die Saat für Dark Souls
  1. Blade Runner (1997) Die unsterbliche, künstliche Erinnerung
  2. SNES Classic Mini im Vergleichstest Putzige Retro-Konsole mit suboptimaler Emulation

Bundesregierung: Mit verdrehten Zahlen gegen die ePrivacy-Verordnung
Bundesregierung
Mit verdrehten Zahlen gegen die ePrivacy-Verordnung
  1. Steuerstreit Apple zahlt 13 Milliarden Euro an Irland
  2. Rechtsunsicherheit bei Cookies EU warnt vor Verzögerung von ePrivacy-Verordnung
  3. Datenschutz EU-Parlament stimmt ePrivacy-Verordnung zu

  1. Re: Diese Trump-Rhetorik verursacht Kopfschmerzen

    Sharra | 13:24

  2. Re: Oberleitungen sind geldverschwendung

    chefin | 13:24

  3. Re: 32Zoll zu groß für Schreibtisch?

    quineloe | 13:23

  4. Re: Computerspiele? Mario?

    jacki | 13:22

  5. Re: Warum nicht in Google Fotos?

    elgooG | 13:22


  1. 13:07

  2. 12:05

  3. 11:38

  4. 11:19

  5. 10:48

  6. 10:34

  7. 10:18

  8. 10:00


  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