JNCASR naudoja mikrometro dydžio Stirlingo variklį, naudodama lazerio gaudyklę

Ši įžvalga bus labai svarbi būsimoms mikro mašinų, kurios veikia sudėtingoje biologinėje aplinkoje ir tampa vis svarbesnės biomedicinos inžinerijoje, statybai.


Reprezentatyvaus vaizdo įvaizdžio kreditas: ANI
  • Šalis:
  • Indija

Mažų variklių, apimančių atskiras koloidines daleles, veikimas skiriasi priklausomai nuo aplinkos triukšmo moduliacijų, teigiama tyrėjų, kurie įvertino tokių mikrovariklių reakciją į triukšmo svyravimus supančioje terpėje, tyrime. Ši įžvalga bus būtina ateityje kuriant mikro mašinas, kurios veikia sudėtingoje biologinėje aplinkoje ir tampa vis svarbesnės biomedicinos inžinerijoje.



Mikromechaninės mašinos yra šių dienų mokslo ir technologijų priešakyje , pritaikytas nuo kosmoso iki biomedicinos inžinerijos. Neseniai mokslininkai eksperimentiniu būdu sukonstravo tokias mašinas iš pavienių koloidinių dalelių. Šiose sistemose mechaniniame darbe ir energijos gamyboje labai dominuoja jų aplinkos svyravimai. Todėl suprasti aplinkos triukšmo statistikos vaidmenį šiai energijos konversijai yra labai svarbu suprasti tokių mikro mašinų, kaip natūraliai atsirandančių molekulinių variklių, kurie transportuoja gyvą ląstelę, veikimą.

Tyrėjų komanda Jawaharlal Nehru pažangių mokslinių tyrimų centre (JNCASR), autonominiame Mokslo ir technologijų departamento institute, Govt. iš Indijos ir Indijos mokslo instituto (IISc) Bangalore, pagamino mikrometro dydžio Stirlingo variklį (šilumos variklį, paverčiantį šiluminę energiją į kinetinę energiją) šildant ir aušinant balionuose uždarytas darbines dujas), uždarius vieną koloidinę dalelę lazerio gaudykle.





nauji amerikiečių dievai

Tikrinant jo veikimą esant rezervuarams (skysčiui, kuris sulaiko koloidines daleles), esant šiluminiam triukšmui (dėl atsitiktinio vandens molekulių judėjimo) ir neterminiam triukšmui (triukšmas iš kitų šaltinių nei temperatūra, pvz., Kintantys lazerio spinduliai), jie nustatė, kad variklis reaguoja į neterminį triukšmą. Šis tyrimas neseniai buvo paskelbtas žurnale „Nature Communications“.

JNCASR komanda tai padarė naudodama naują rezervuarų inžinerijos metodą, naudojant lazerio gaudykles, kad koloidinės dalelės skleistų dirbtinį triukšmą, o tai leido daugybę dirbtinio triukšmo, kurio anksčiau nebuvo įmanoma suvokti. Komanda taip pat parodė, kad maksimalios galios gamybos režimą galima pasiekti esant skirtingam ciklo greičiui (vienam Stirlingo ciklui atlikti), nedarant įtakos variklio efektyvumui.



Darbas, galia ir efektyvumas, t. Y. Variklio veikimas, priklauso nuo lazerio išplėtimo greičio ir dalelių vibracijos atsipalaidavimo greičio. Pakeitus aplinkos triukšmo/svyravimo statistiką, šį atsipalaidavimo greitį galima pakeisti, taigi ir variklio veikimą.

Molekuliniai varikliai, gabenantys gyvą ląstelę, veikia toli nuo pusiausvyros (žengia tik į priekį), esant neterminiam (nesukeliančiam nei šilumos, nei temperatūros pokyčių) triukšmui. Todėl supratus neterminio triukšmo vaidmenį keičiant pusiausvyros energiją, bus galima suprasti bet kokią dirbtinę mikro mašiną, veikiančią sudėtingoje biologinėje aplinkoje.

(Su įėjimais iš PIB)

4 matrica (2020 m.)