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El motor más pequeño del mundo

octubre 14, 2021
  • Los científicos dicen que han creado el motor más pequeño del mundo: un solo ion de calcio.
  • El motor es 10 mil millones de veces más pequeño que el motor de un automóvil.
  • Los físicos detrás del ion ya fabricaron el motor anterior más pequeño del mundo, que funcionaba con un solo átomo, en 2016.

    Un equipo internacional de físicos ha creado lo que llaman el motor más pequeño del mundo. ¿Qué tan pequeño es? Todo el motor es un solo ion de calcio, lo que lo hace alrededor de 10 mil millones veces más pequeño que el motor de un automóvil.

    El motor experimental fue concebido por un equipo internacional dirigido por el profesor Ferdinand Schmidt-Kaler y Ulrich Poschinger de la Universidad Johannes Gutenberg en Mainz, Alemania. El motor está cargado eléctricamente, lo que facilita la captura mediante campos eléctricos. Las partes móviles del motor son el «giro intrínseco» del ion. A nivel atómico, el giro es una medida del momento angular de un átomo.

    Dentro del motor, el giro se utiliza para capturar y convertir el calor absorbido por los rayos láser en oscilaciones o vibraciones del ión atrapado. Las vibraciones actúan como un volante y su energía se coloca en unidades llamadas «cuantos», predichas por la mecánica cuántica.

    «El volante nos permite medir la potencia de salida de un motor a escala atómica, resolviendo cuantos únicos de energía, por primera vez», dice el coautor del estudio Mark Mitchison, del grupo QuSys en el Trinity College de Dublín, en un comunicado de prensa.

    Cuando el motor está en reposo, reside en lo que se conoce como el «estado fundamental», la energía más baja y estable de la física cuántica. Luego, cuando fueron golpeados con los láseres, el equipo pudo observar el motor iónico que empujaba el volante para que corriera cada vez más rápido.

    «Este experimento y teoría marca el comienzo de una nueva era para la investigación de la energía de las tecnologías basadas en la teoría cuántica, que es un tema central de la investigación de nuestro grupo», dice John Goold, profesor asistente de física en Trinity, en el declaración. «La gestión del calor a nanoescala es uno de los cuellos de botella fundamentales para una informática más rápida y eficiente. Comprender cómo se puede aplicar la termodinámica en entornos tan microscópicos es de suma importancia para las tecnologías futuras».

    Aquí en Mecánica popular, fueron pro motor minúsculo. Hay pequeños motores rotativos hechos de papel, pequeños motores V8 hechos de papel, pequeños motores que pueden funcionar con WD-40 y pequeños motores de combustión. Pero quizás nadie sea más fanático de los motores diminutos que los físicos de la Universidad Johannes Gutenberg, que a veces se llama Universidad de Mainz. En 2016, los científicos crearon lo que entonces era el motor más pequeño del mundo, que funcionaba con un solo átomo.

    Ahora, con un solo ion, parece que han batido su propio récord.

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