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研究人员设计了使用信息的非常快速的引擎

科学家们西蒙弗雷泽大学(SFU)已经开发出一种异常快速的发动机,利用一种新型的燃料信息。

图片来源:MicroOne / Shutterstock.com

这台发动机的发展使得它能够将微观粒子的随机抖动转化为储存的能量。这项研究最近发表在《华尔街日报》上美国国家科学院院刊欧洲杯线上买球并可能在生物纳米技术和计算机的速度和成本方面取得相当大的进展。

根据该研究的资深作者、SFU物理学教授John Bechhoefer的说法,科学家如何快速有效地将数据转化为“工作”的知识,可能会为现实世界信息引擎的设计和制造提供信息。

我们想知道一个信息引擎能跑多快,能提取多少能量,所以我们做了一个

John Bechhoefer,西蒙·弗雷泽大学研究高级作者和物理学教授

Bechhoefer的实验小组与SFU物理学教授David Sivak领导的理论家合作。

最初,这种发动机在150多年前就被提出了,但直到最近才成为可能。

通过系统地研究这一引擎,并选择正确的系统特性,我们将其性能提升了十倍于其他类似实现,从而使其成为目前同类中最好的西瓦克,”声明。

SFU科学家开发的信息引擎包括一个浸没在水中的微观粒子,该粒子与弹簧相连,弹簧本身连接在一个可移动的平台上。研究小组随后注意到,由于热运动,粒子上下跳动。

当我们看到一个向上的反弹,我们移动舞台回应当我们看到下行反弹时,我们就等待。这最终使整个系统只使用粒子的位置信息

西蒙弗雷泽大学博士生和研究主要作者Tushar Saha

通过重复这个过程,他们将粒子提升到“一个很大的高度,从而存储了大量的引力能”,而不需要直接拉动粒子。

此外,萨哈解释说:“在实验室里,我们用一种叫做光阱的仪器来实现这个引擎,它用激光在粒子上产生一种力,模仿弹簧和舞台的力.”

据理学硕士研究生约瑟夫·卢塞罗说,欧洲杯线上买球在我们的理论分析中,我们发现粒子质量和粒子反弹的平均时间之间有一个有趣的平衡。虽然较重的粒子可以储存更多的引欧洲杯猜球平台力能,但它们通常也需要更长的时间向上移动.”

在这一认识的指导下,我们选择了粒子质量和其他发动机特性,以最大限度地提高发动机提取能量的速度,超越以前的设计,实现与活细胞中分子机械相当的功率,以及与快速游动细菌相当的速度

Jannik Ehrich,西蒙·弗雷泽大学博士后研究员

期刊引用:

萨哈,T.K。,.(2021)最大化信息引擎的功率和速度。美国国家科学院院刊欧洲杯线上买球doi.org/10.1073/pnas.2023356118

资料来源:https://www.sfu.ca/

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