"А поговорить?" (с) (v_n_zb) wrote,
"А поговорить?" (с)
v_n_zb

Физики научились преобразовывать информацию в энергию, создав "демона Максвелла"

Японские физики впервые смогли в эксперименте добиться увеличения внутренней энергии системы, используя только информацию о ее состоянии и не передавая ей дополнительной энергии.​

Получение энергии из информации впервые теоретически описал британский физик Джеймс Максвелл в своем мысленном эксперименте, рассказывает РИА "Новости". В нем некое существо, позднее названное "демоном Максвелла", охраняло дверь между двумя комнатами. Демон, зная энергию приближающейся к двери молекулы, открывает проход только для "быстрых" молекул, закрывая дверь перед "медленными". В результате в одной комнате окажутся все "быстрые" молекулы, а в другой медленные, и возникшую разницу температур можно использовать в практических целях.

Воплощение такой "демонической" энергоустановки требует намного больших энергетических затрат, чем можно извлечь из образующейся разницы температур, поэтому реальные двигатели, работающие по такому принципу, никогда всерьез не рассматривались учеными. Однако интерес к подобным системам вновь возник в последнее время с развитием нанотехнологий.

Авторы исследования, японские физики, возглавляемые Масаки Сано из Токийского университета, воплотили на практике мысленный эксперимент с участием "демона Максвелла".

Ученые использовали в работе полимерный объект размером около 300 нанометров, напоминающий бусину. Ее форма подобрана так, что вращаться по часовой стрелке ей энергетически более выгодно, так как это сопровождается высвобождением механической энергии. Вращение против часовой стрелки, напротив, приводит к "закручиванию" бусины и увеличению запасенной ей механической энергии.

Бусину поместили в специальный раствор, и она из-за своих малых размеров начинала принимать участие в броуновском движении и вращаться - как по часовой стрелке, так и против.

Исследователи с помощью специального оборудования отслеживали каждый поворот бусины, и, когда она вращалась против часовой стрелки, прилагали электрическое напряжение к емкости, в которой она находилась. Такая операция не передавала системе дополнительную энергию, но при этом не давала бусине "раскручиваться" назад. Таким образом, используя только информацию о том, куда провернулась бусина, ученые смогли увеличить запас ее механической энергии лишь за счет энергии броуновского движения молекул.

Закон сохранения энергии при этом не нарушается. Согласно расчетам Сано, эффективность преобразования информации в энергию в их эксперименте составила 28%, что согласуется с теоретическими расчетами.

Такой механизм может использоваться для работы наномашин или молекулярных механизмов, считает Владко Ведрал, физик из Оксфордского университета, не принимавший участия в эксперименте Сано, мнение которого приводит интернет-издание Nature News.

"Весьма любопытно было бы обнаружить использование этого принципа передачи энергии в живых системах", - добавил ученый.
Subscribe
promo v_n_zb july 17, 2013 17:32 152
Buy for 200 tokens
. Пару лет назад я публиковал уже эти фрагменты из Незнайки. Но повторюсь - уж слишком актуальна сегодня эта сказка Носова. Такое ощущение, что автор в машине времени был переброшен из 64-го года на 50 лет вперед. Это - о нас. Всё - о нас... === Законность: – А кто такие эти…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments