Spazio e Scienze

Il motore più piccolo del mondo? È un singolo ione di calcio

Un team di ricercatori anglo-tedeschi è riuscito a realizzare un motore 10 miliardi di volte più piccolo di quello di un’automobile, composto da un singolo ione di calcio. In futuro servirà ad aumentare l’efficienza energetica recuperando il calore sviluppato da altri dispositivi per riconvertirlo in energia.

Il team, formato da fisici teorici del Trinity College di Dublino e della Johannes Gutenberg University di Mainz, in Germania, sostanzialmente ha preso un atomo di calcio e l’ha caricato elettricamente, trasformandolo quindi in uno ione. Quest’ultimo, essendo appunto carico elettricamente può essere facilmente intrappolato in un campo elettrico, che impedirà agli elettroni di sfuggire.

Lo spin, o momento angolare, dell’elettrone – o degli elettroni – aggiuntivi serve invece per convertire il calore prodotto da un laser in energia. L’energia assorbita sottoforma di calore infatti aumenta le oscillazioni dell’elettrone, che come un volàno immagazzinerà unità discrete di energia chiamati quanti, come previsto dalla ‎‎meccanica quantistica.

‎Partendo dallo stato di riposo del volàno, o più correttamente dal suo stato fondamentale (lo stato energetico più basso nella fisica ‎‎quantistica)‎‎, il team ha potuto costringerlo ad andare sempre più veloce, accumulando quindi sempre più energia. ‎

Sembra qualcosa di assai astratto, ma in futuro soluzioni del genere potrebbero essere integrate in altre tecnologie per aumentarne l’efficienza energetica, recuperando l’energia dissipata in calore per ritrasformarla in energia utilizzabile. “La gestione del calore su scala nanometrica è uno dei colli di bottiglia fondamentali per un’elaborazione più veloce ed efficiente”, ha infatti spiegato John Goold, assistente di Fisica presso il Trinity College. “Comprendere come la termodinamica può essere applicata in tali ambienti microscopici è di fondamentale importanza per le tecnologie future”.‎‎