量子点热机工作没有移动部件

量子基于热机,尽管没有移动部件的经典热机,将热能转化为机械能的工作类似的效率其经典同行研究人员日前在瑞典。设备可能会被证明是有用的纳米技术和各种各样的其他应用程序。

机械热机是一个经典热力学的基本范式。原型设备包含冷热水库和一个“工作流体”,后被接触高温热源加热,并通过扩张、冷却它。当它冷却时,它连接到低温热源和压缩在较低的温度。然后连接到高温热源和循环重新开始。“你永远不会做这样一个疯狂的事,让液体接触到两个水库同时,“nanophysicist解释道所的左翼瑞典隆德大学,因为它会导致热量从热到冷无用。”

这样重要的机械热引擎从内燃机喝鸟玩具,移动部件是有问题的内在需要应用纳米技术和遥感等。2005年,左翼和塔米汉弗莱新南威尔士大学在澳大利亚提出“稳态”纳米热引擎组成的热电材料,从温度梯度产生一个电压,可以有效地从热产生的工作,而不需要定期拆卸冷热水库。然而,这样的技术来构建和测量效率设备则不存在。

在新研究中,左翼和隆德大学的同事嵌入式双自动薄绝缘磷化铟障碍到砷化铟纳米线形成量子点在只有一个允许量子隧道效应,精心挑选电子能量。他们激烈的纳米线一侧的点,在这个能源和提高入住率允许电子隧道到另一边。这导致了一个潜在的差异在点。每个额外的电子做攀爬通过这种潜在的差异和工作,做到了,增加它。这是你可以充电电池的能量,例如,“解释的左翼。

研究是非常初步的,解释的左翼,温度接近绝对零度和权力Femtowatt (10^-15年W)规模。尽管如此,他说:“我们已经表明,我们可以接近相同的热力学效率限制其他热机。在未来,研究人员打算调查使用类似系统的余热发电的太阳能电池。

量子光学仪器制造者劳拉·科曼瑞士的苏黎世联邦理工学院很感兴趣。'你有这种能量过滤器两水库之间,”她说。”对我们在寒冷的原子,这个想法已经存在多年,但它真的很有趣,他们有一个实验装置,显示了这个清楚。”