Menü
Dresdner Neueste Nachrichten | Ihre Zeitung aus Dresden
Anmelden
Wissen Forscher bauen Motor aus einem einzigen Atom
Nachrichten Wissen Forscher bauen Motor aus einem einzigen Atom
Partner im Redaktionsnetzwerk Deutschland
13:20 15.04.2016
Blick in Vakuumkammer, in der sich die Atom-Falle befindet (undatiertes Handout). Quelle: AG Quantum/Johannes Gutenberg Universität Mainz/dpa
Anzeige
Mainz/Kassel/Erlangen

Deutsche Forscher haben nach eigenen Angaben den kleinsten Motor der Welt konstruiert. Die winzige Maschine bestehe aus nur einem einzigen Atom und sei in der Lage, effektiv Wärme in Kraft umzuwandeln, teilten die Universitäten in Mainz, Kassel und Erlangen am Freitag mit.

Über das gemeinsame Projekt berichten die Physiker in der Fachzeitschrift "Science".

Die Forscher um Kilian Singer setzen dafür ein elektrisch geladenes Kalzium-Atom in heftige Schwingungen und heizen es so auf. In der Schwebe gehalten wird es von wenige Millimeter langen Metallstäbchen. Danach kühlen die Wissenschaftler das Atom wieder ab, indem sie seine Bewegungen mittels Laserstrahlen bremsen. Mit jedem Aufwärm- und Abkühl-Zyklus ("Thermodynamischer Kreisprozess") vergrößere das Teilchen seinen Schwingungsradius und speichere so Energie.

Diese Funktionsweise sei vergleichbar mit dem Auf und Ab der Kolben in den Zylindern eines klassischen Motors. Auch hier werde eine luftdichte Kammer erhitzt und wieder abgekühlt, wodurch sich das Gas darin ausdehne und zusammenziehe. Durch die Druckschwankungen wird der Kolben auf und ab bewegt und treibt über eine Kurbelwelle ein Schwungrad an.

Der Ein-Atom-Motor liefere eine Leistung von 10 hoch -22 Watt und habe eine Effizienz von 0,3 Prozent. Damit habe der Nanomotor ungefähr die gleiche Leistung pro Atom wie ein Automotor. Die Effizienz ist den Angaben zufolge allerdings geringer - bei Automotoren liege sie bei 25 Prozent. Denkbar sei zudem, den Zyklus im Nanomotor umzukehren. Dann könnte die Maschine als "Kühlschrank" genutzt werden. Vor allem für Technologien, die immer mehr auf Miniaturisierung setzen, seien die neuen Erkenntnisse nützlich.

dpa

Kommentare
Die Debatte geht am Morgen weiter
Die Kommentarfunktion ist zwischen 23:00 und 06:00 Uhr nicht aktiv – denn wir wollen eine gute Moderation der Beiträge gewährleisten.
Wir freuen uns am Morgen über Ihre konstruktiven Beiträge zum Thema!

Ein Krebskranker hat in Australien um die Legalisierung von Marihuana gekämpft - bis zu seinem Tod. Jetzt ist dort die erste Farm mit Hanfpflanzen für medizinische Zwecke in Betrieb.

15.04.2016

Braunes Fell, riesige Augen - die putzigen Mausmakis auf Madagaskar sind nur schwer zu unterscheiden. Deutsche Wissenschaftler haben jetzt drei neue Arten der kleinen Primaten beschrieben.

15.04.2016

Vorübergehende Temperaturschübe im Meer gab es schon immer. Noch nie waren die Folgen aber so gravierend wie jetzt. Am Great Barrier Reef herrscht Alarm. Überlebt das Riff dieses Jahrhundert womöglich nicht?

14.04.2016
Anzeige