一組物理學家造出了他們稱為「世界上最小的引擎」,尺寸只有現在普通轎車引擎的百億分之一。

這麼小的引擎不能帶著人們上路兜風,但是它可以將多餘的熱能回收再利用,比如解決電子設備過熱影響效能的問題。

愛爾蘭都柏林三一學院(Trinity College Dublin)研究的微型引擎是單個鈣離子,其帶電特性使其易於用外加電場控制其位置。其自旋特性是它作為最小引擎的核心特性,因為自旋的角動量可把來自激光束的熱量轉變為振動能量儲存。

研究者稱,這些振動就像「飛輪」(flywheel)儲能系統一樣。飛輪系統是一種能量儲存方式,向系統中貯存能量時,飛輪的轉速增加;釋放能量時,轉速降低。

研究者之一Mark Mitchison說:「飛輪(儲能機制)使測量原子級別引擎的能量成為可能。」這些能量以離散「量子」單元的形式儲存。

另一位研究者John Goold說:「這項實驗開創了基於量子理論技術能量學的新紀元。微觀納米層面的熱量管理是提高電腦效能的瓶頸之一,了解納米層面熱力學的應用對未來技術發展很重要。」

這份研究本周發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上。◇