CERTYFIKATY ISO 9001, ISO 3834

News

Szwajcarscy naukowcy opracowali funkcjonalny silnik molekularny, który składa się tylko z 16 atomów. Silnik jest około 100 tys. razy mniejszy niż średnica ludzkiego włosa i wydaje się działać na granicy między fizyką klasyczną a światem kwantowym.

Silnik składający się tylko z 16 atomów, został opracowany przez zespół badaczy z Empa (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology) i EPFL (Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne). Szczegółowy opis konstrukcji został opublikowany na łamach pisma „Proceedings of the National Academy of Sciences”.


Zasadniczo maszyna molekularna działa w podobny sposób jak jej odpowiednik w makro świecie, czyli zamienia energię w ukierunkowany ruch. Takie silniki molekularne istnieją również w przyrodzie, na przykład w postaci miozyn. Miozyny są białkami motorycznymi, które odgrywają ważną rolę w kurczeniu się mięśni i transporcie innych cząsteczek między komórkami w żywych organizmach.

- To zbliża nas do maksymalnego limitu wielkości silników molekularnych - wyjaśnił Oliver Gröning, szef grupy badawczej z Empa. Silnik mierzy mniej niż jeden nanometr, czyli jest około 100 000 razy mniejszy niż średnica ludzkiego włosa.

16-atomowy silnik, podobnie jak jego znacznie większa wersja, składa się ze stojana i wirnika, czyli części stałej i ruchomej. - Aby silnik rzeczywiście wykonał użyteczną pracę, istotne jest, aby stojan umożliwiał ruch wirnika tylko w jednym kierunku - wyjaśnił Gröning. I tak też się dzieje.

Naukowcy skonstruowali stojan o zasadniczo trójkątnej strukturze składającej się z sześciu atomów palladu i sześciu atomów galu. Wirnik to symetryczna cząsteczka acetylenu, która składa się tylko z dwóch atomów węgla i dwóch protonów. Może obracać się w sposób ciągły.


Mały silnik może być zasilany zarówno energią cieplną, jak i elektryczną, ale z różnymi rezultatami. Energia cieplna powoduje, że kierunkowy ruch obrotowy silnika zmienia się w obroty w losowych kierunkach. Na przykład w temperaturze pokojowej, wirnik obraca się całkowicie losowo z prędkością kilku milionów obrotów na sekundę. Natomiast energia elektryczna wytwarzana przez skaningowy mikroskop elektronowy, z którego końca płynie niewielki prąd do malutkiego silnika, może powodować obroty kierunkowe z 99-procentową stabilnością.

Energia pojedynczego elektronu jest wystarczająca, aby wirnik mógł się poruszać, ale im większa ilość dostarczanej energii, tym wyższa częstotliwość ruchu i jednocześnie bardziej prawdopodobne, że wirnik zacznie poruszać się w losowym kierunku.

 - Nasz silnik ma 99 proc. stabilności kierunkowej, co odróżnia go od innych podobnych silników molekularnych - zaznaczył Gröning. Dzięki temu, jak twierdzą autorzy wynalazku, jest on znacznie bardziej praktyczny niż poprzednie silniki molekularne. Ostatecznie można go wykorzystać nie tylko do napędzania niewielkich maszyn, ale także do pozyskiwania energii w nanoskali.


Podczas badań naukowcy zaobserwowali pewną osobliwość. Do uruchomienia wirnika wymagana jest minimalna ilość energii. Jeżeli dostarczona energia elektryczna lub cieplna nie jest wystarczająca, wirnik powinien się zatrzymać - na przykład podczas jazdy na rowerze, gdy przestaniemy kręcić pedałami, raczej nie będziemy się spodziewać, że wjedziemy w ten sposób pod górkę.

Ale opracowany mini-silnik w jakiś sposób potrafi przezwyciężyć te ograniczenia. Naukowcy podczas sprawdzania skaningowym mikroskopem tunelowym, czy ich motor funkcjonuje, odkryli, że wirnik poruszał się nawet przy niewielkich ilościach energii cieplnej lub elektrycznej - o wiele mniejszych niż powinno być wymagane do jego uruchomienia.

Uczeni wskazują tutaj na zjawisko zwane tunelowaniem kwantowym, czyli przejście cząstki przez barierę potencjału o większej wysokości niż energia samej cząstki. Z punktu widzenia fizyki klasycznej, łamana tu jest zasada zachowania energii. Ale świat kwantowy na to pozwala. Uważa się, że tunelowanie kwantowe jest pozbawione tarcia, ale gdyby tak było, wirnik obracałby się w dowolnym kierunku losowo. Fakt, że preferuje jeden kierunek z 99-procentowym prawdopodobieństwem, sugeruje, że energia jest tracona podczas tego procesu.

- Silnik może umożliwić nam zbadanie procesów i przyczyn rozpraszania energii w procesach tunelowania kwantowego - zaznaczył Gröning.

Naukowcy mają nadzieję, że dalsze badania nad malutkim silnikiem pozwolą lepiej zrozumieć zjawisko tunelowania kwantowego. Jeśli to się uda, to mały silnik będzie można wykorzystać do generowania stałej energii dla innych małych systemów.

 

Gratulujemy Panu Marcinowi Płocharskiemu wyboru na nowego prezesa Polskiej Platformy LNG życząc owocnej kadencji oraz wielu sukcesów.

 
Firma BEST Systemy Grzewcze jest członkiem Polskiej Platformy LNG od 2019 roku. Pragniemy w jej ramach promować LNG jako czyste paliwo do zastosowań przemysłowych. LNG jest również kierunkiem w stronę zrównoważonego transportu jako paliwo alternatywne w żegludze morskiej i transporcie drogowym.

Polska Platforma LNG dąży do zaktywizowania działań na rzecz rozwoju i wsparcia rynku LNG w Polsce, ze szczególnym uwzględnieniem wykorzystania potencjału LNG, koncentrując się na zacieśnianiu współpracy pomiędzy gospodarką, nauką i administracją, a także tworzenia warunków do współpracy międzynarodowe.

Hel-3, przez naukowców nazywany kosmicznym pierwiastkiem, może całkowicie zrewolucjonizować energetykę. Wykorzystywany jako paliwo w reakcji fuzji termojądrowej pozwoli na produkcję czystej energii – bez dwutlenku węgla i radioaktywnych odpadów. Dodatkowo 70 proc. energii zostaje w procesie przekształcone na energię elektryczną. Choć na Ziemi tego pierwiastka brakuje, to szacuje się, że złoża na Księżycu mogą zaspokoić zapotrzebowanie na energię na 250 lat.

Choć hel-3 jest bliskim krewnym helu-4, ma znacznie szersze zastosowanie. Może być wykorzystany do budowy czujników neutronów. Obecnie nawet 80 proc. dostępnego na rynku helu-3 wykorzystuje się w detektorach, dzięki którym można np. wykryć bomby walizkowe. Pozwala też osiągać bardzo niskie temperatury – np. CERN wykorzystuje go przy procesie schładzania Wielkiego Zderzacza Hadronów. Jest nieoceniony przy ocenianiu wielkości złóż ropy naftowej i niezastąpiony w medycynie, m.in. poprawia widoczność zdjęć rentgenowskich.

Najważniejszym zastosowaniem w przyszłości może być jednak wykorzystywanie go jako paliwo w reakcji fuzji termojądrowej.

Wydajność procesu z wykorzystaniem helu-3 jest niemal dwukrotnie większa niż w przypadku elektrowni atomowych (ok. 37 proc.) i znacznie przewyższą tę z elektrowni węglowych (ok. 45 proc.). To możliwe dzięki powstaniu pozytywnie naładowanego protonu wodoru, którego energia może być bezpośrednio zmieniona w energię elektryczną, bez marnotrawienia jej na podgrzewanie wody i do produkcji czy uruchomienia turbin, które dopiero wytworzą prąd. W przyszłości hel-3 mógłby napędzać statki kosmiczne i znacznie ułatwiłby eksplorację kosmosu.

Problem jedynie w tym, że hel-3 oprócz tego, że niezwykle cenny, jest też na wyczerpaniu, przynajmniej na Ziemi. Na Księżycu – według szacunków – jest milion, a nawet kilka milionów ton tego izotopu. Indyjska agencja kosmiczna podaje, że według jej obliczeń, złoża wystarczą na zaspokojenie energetycznych potrzeb Ziemi nawet na 250 lat.

Pierwsze próbki helu-3 z Księżyca przewieźli astronomowie programu Apollo jeszcze w latach 60. ubiegłego wieku. Amerykańska Agencja Kosmiczna (NASA) opracowała już koncepcję wydobycia helu-3 z powierzchni Księżyca. Na początku 2019 roku chiński łazik Yutu-2 pobrał próbki gruntu. To na razie jednak dopiero początek. Brakuje jeszcze odpowiedniego sprzętu.

Na skalę przemysłową wydobycie helu-3 z Księżyca jest na razie mało prawdopodobne. Wraz z rozwojem technologii będzie się to jednak stopniowo zmieniać. Eksperci nie mają wątpliwości, że wkrótce wykorzystywany na Ziemi izotop będzie pochodził z Księżyca.

COVID-19

Ze względu na stan zagrożenia epidemicznego wirusem SARS-COV-2, siedziba firmy BEST Systemy Grzewcze pozostaje zamknięta dla Gości do odwołania. Nasi pracownicy pozostają z Państwem w kontakcie mailowym i telefonicznym.

Więcej szczegółów dotyczących danych kontaktowych uzyskacie Państwo na naszej stronie internetowej: https://www.systemy-grzewcze.pl/pl/o-nas-pl/nasz-zespol

Pozostajemy z Państwem w kontakcie za pośrednictwem naszych social mediów: Facebooka i Twittera.

Jednocześnie apelujemy o korzystanie ze sprawdzonych źródeł informacji i unikanie rozprzestrzeniania tzw. fake newsów. Wiarygodne informacje na temat SARS-COV-2 i sytuacji w kraju można uzyskać na rządowej platformie https://www.gov.pl/web/koronawirus

 

 Zostaliśmy wyróżnieni statuetką w plebiscycie Świdnickie Gryfy 2019!

Dziękujemy za to wspaniałe wyróżnienie, które przypieczętowuje rok, który jest dla naszej firmy symboliczny - już niedługo będziemy świętować 30 rocznicę jej założenia. Nagroda ta pokazuje również jak długą drogę przebyliśmy i jak wiele jest jeszcze przed nami.

Dziękujemy wszystkim, którzy przyczynili się do tego sukcesu.

 

shutterstock 9833917

O nas

Od 2014 roku firma BEST Systemy Grzewcze weszła w skład Wałbrzyskiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej i w 2016 roku przeniosła się do nowoczesnej siedziby przy ulicy Towarowej 15 w Świdnicy.

Adres

ul. Towarowa 15, 58-100 Świdnica

(+48) 74 856 81 88

best@systemy-grzewcze.pl

Pon - Pt: 7:00 - 15:00

Na skróty

O nas

Realizacje

O firmie

Kontakt

RODO

 

©2019 BEST Systemy-Grzewcze. Wszystkie prawa zastrzeżone. Projekt Art Open Studio Reklamy