A londini King’s College csapatának Paul Trap elnevezésű motorja a fizika és a biológia határterületén működik. Egyetlen mikrorészecske mozgásán keresztül vizsgálja a hőt, az energiaátadást és a fehérjék hajtogatódását – írja az Intresting Engineering.
A King’s College csapatának Paul Trap motorja egyetlen mikroszkopikus részecskét tart alacsony nyomáson elektromos mezők segítségével, majd zajos feszültséggel extrém magas hőmérsékletre melegítik. A kísérlet során a részecske hőmérséklete meghaladta a Nap magjának hőfokát, ami minden eddigi rekordot megdöntött.Ez a rendszer nem hajt járművet, de egy teljesen új ablakot nyit a fizika alapvető törvényeinek tanulmányozására.
A Paul Trap különlegessége, hogy néha lehűl, amikor melegebb környezetnek van kitéve. Így ellentmond a klasszikus termodinamika törvényeinek. A Physical Review Letters folyóiratban megjelent tanulmány szerint ennek oka a tipikusan észrevehetetlen, mikroszkopikus hőingadozásokban rejlik. Ezek véletlenszerű hatással vannak a részecskére, ami a mikroszkopikus skálán egyedi jelenség.
„A motorok és a bennük lezajló energiaátadások a tágabb univerzum mikrokozmoszát képviselik” – magyarázta Molly Message, a King’s College London Fizikai Tanszékének PhD-hallgatója és a tanulmány első szerzője a sajtóközleményben.
A kutatók szerint ezek az apró véletlenszerű változások segíthetnek újraértelmezni a termodinamika alapjait és az energiaátadások működését az univerzumban.
A motor másik izgalmas alkalmazása a fehérjék hajtogatódásának vizsgálata. A fehérjehajtogatás, mely a tavalyi Kémiai Nobel-díj témája volt, létfontosságú az emberi fiziológia egészsége szempontjából. A folyamat megértése lehetővé teszi a tudósok számára új kezelések kidolgozását különféle betegségekre.
A Paul Trap analóg számítógépként működik: a részecske mozgása alapján modellezhető a fehérjék hajtogatódása.
Ez a módszer megkerüli a digitális szimulációk korlátait, ahol a fehérjék gyors mozgása nehezen követhető.
„Egyszerűen csak megfigyeljük, hogyan mozog a mikrorészecske, és ennek alapján kidolgozunk egy sor egyenletet, így ezt a problémát teljesen elkerüljük” – magyarázta Dr. Jonathan Pritchett, a tanulmány egyik kutatója.
A világ legforróbb motorja nem csupán a fizikai kutatást szolgálja, hanem hosszú távon hatékonyabb motorok és új terápiák kifejlesztéséhez is hozzájárulhat.A mikroszkopikus jelenségek tanulmányozása betekintést nyújt az univerzum működésébe és az emberi test alapvető folyamataiba. Ez a felfedezés bizonyítja, hogy a legkisebb rendszerek is hordozhatnak nagy titkokat.
Kiemelt kép forrása: King’s College
Devenyi Dalma
