Belakangan ini seorang fisikawan berhasil membuat mesin panas yang hanya terdiri dari satu atom. Ketika dibangun pada skala yang lebih besar, output dari mesin single-atom ini bisa meniru salah satu dari mesin mobil.

Panas yang ada pada tingkat mikroskopis sendiri merupakan pergerakan atom yang terus menerus dan bergetar off satu sama lain. Mesin panas yang menggunakan sistem termodinamika dapat pula mengkonversi energi panas menjadi kekuatan mekanik. Bentuk yang paling umum dari mesin panas ini adalah mesin jet dan mesin mobil yang kita miliki saat ini.

Para peneliti dari Friedrich Alexander Universität Erlangen Nürnberg dan Institut Fisika dari Universitas Johannes Gutenberg Mainz menciptakan sebuah mesin panas nano yang berfungsi pada atom tunggal. Sebelum keberhasilan ini, para ilmuwan hanya bisa datang dan menggunakan mesin panas yang memiliki 10.000 partikel, dilansir dari Techtimes, Selasa (19/04/2016).

Mesin panas single-atom ini menggunakan proses mesin empat-stroke sebuah mobil untuk bekerja. Kerucut radiasi elektromagnetik kemudian memerangkap atom tunggal sebelum dua sinar laser memukul corong yang ada di mesin panas ini.

Satu sinar laser memanaskan corong sedangkan balok lainnya mendingin itu. Proses subyek atom dalam siklus termodinamika akan memungkinkan mesin untuk bergerak dalam gerakan konstan di dalam kerucut.

“Jika kekuatan mesin atom tunggal ditingkatkan dari massa kecil dari atom, output akan setara dengan mesin mobil,” kata siaran pers studi.

Para peneliti mengatakan bahwa satu atom, nano mesin mereka dapat menghasilkan tenaga 10-22 watt dan dapat berjalan dengan efisiensi 0,3 persen yang luar biasa.

Tim juga berencana untuk melakukan penelitian lebih lanjut untuk menguji potensi besar mesin panas single-atom ini. Misalnya, menghubungkan mesin panas quantum dalam meningkatkan kekuatannya.

Para ahli fisika juga berencana untuk lebih mendinginkan single-atom dalam ruang tersebut dan menganalisis perilaku gelombang paket yang ada pada mesin panas quantum.

Penelitian ini menerima hibah dari Yayasan Riset Jerman dan bantuan tambahan dari Volkswagen Foundation yang didanai proyek “Atom nano assembler” dan diterbitkan dalam Journal Science.

Mesin panas telah membantu masyarakat dalam revolusi Industri masa depan. Hari ini, kehidupan seperti yang kita tahu itu akan sangat mustahil tanpa mereka. Kemajuan dalam nanoteknologi memungkinkan para ilmuwan untuk menciptakan mesin yang lebih kecil dengan berpotensi besar dalam meningkatkan kehidupan masyarakat.

Sumber: SainsNesia