Исследователи из канадского Университета Саймона Фрейзера создали двигатель, который выполняет работу, получая из внешней среды только информацию. Ожидается, что разработка поможет добиться прогресса в сфере нанобиотехнологий, повысить быстродействие вычислительной техники и снизить ее стоимость.

Как говорит ведущий автор исследования Джо Бечхофер, главной целью его команды было выяснить, с какой скоростью способен работать информационный двигатель и сколько энергии он позволяет получать. Эти сведения пригодятся для создания подобных устройств, пригодных для практического применения.

Концепция двигателей, функционирующих за счет информации, была предложена еще в XIX веке Джеймсом Клерком Максвеллом. Но первую работающую систему такого типа удалось создать только в 2010 году.

Ученые заявляют, что новый двигатель является лучшим в своем классе и в 10 раз превосходит по возможностям все аналогичные проекты. В основе информационной машины лежит находящаяся в воде микроскопическая частица, помещенная в оптический пинцет. Он с помощью света лазера прикладывает к микрочастице силы, которые возникали бы, если бы она была прикреплена через высокочувствительную пружину к подвижной платформе.

Из-за хаотичных ударов молекул жидкости наночастица может колебаться в вертикальном направлении. Ученые отслеживают ее перемещения, и за счет изменения настроек лазерного пинцета позволяют воображаемой платформе «подниматься», когда наблюдается скачок вверх.

Читайте также: Магнитный ракетный двигатель поможет доставить астронавтов на Марс

Многократное повторение этого процесса обеспечивает подъем устройства на «большую высоту», что сопровождается накоплением «значительного количества потенциальной энергии». Причем непосредственно к системе не прилагается никаких усилий из внешней среды. Извне поступает только информация о направлении движения.

Исследователи отмечают, что в их проекте достигнут оптимальный баланс между массой частицы и скоростью ее перемещения. Хотя использование тяжелых компонентов позволяет хранить больше потенциальной энергии, накапливается она медленнее из-за увеличенного времени подъема.

Благодаря правильно подобранным параметрам новый информационный двигатель по мощности сопоставим с молекулярными машинами живых клеток, а по скорости — с быстро плавающими бактериями.

Читайте также: Реактивный двигатель без выхлопов работает на электричестве и воздухе - новое изобретение китайских ученых

Источник: sfu.ca