Двигуни такого типу вперше були запропоновані ще 150 років тому, але тільки недавно їх навчилися створювати на практиці. Експерименти останніх років показали, що межу, проведену другим законом термодинаміки, можна подолати, якщо двигун зможе отримувати інформацію з навколишнього середовища і перетворювати її в роботу. Ці "інформаційні двигуни" можна реалізувати завдяки фундаментальному зв'язку інформації та термодинаміки.
Цікаво TikTok запускає сервіс для пошуку роботи для покоління Z
Як це працює
Інформаційний двигун, розроблений в університеті Саймона Фрезера, складається з мікроскопічної частинки, зануреної у воду і з'єднаної з пружиною, яка закріплена на рухомій платформі. Тепловий рух змушує частинку переміщатися вгору і вниз. Коли вчені спостерігають стрибок вгору, вони рухають платформу вгору. При зворотному русі – чекають. Таким чином, вся система використовує тільки інформацію про положення частинки.
Ми захотіли зрозуміти, наскільки швидко інформаційний двигун може працювати і скільки енергії отримувати, так що ми створили один такий,
– сказали дослідники.
Повторюючи цю процедуру, двигун підняв частинку на "велику висоту і, відповідно, зберіг значний обсяг гравітаційної енергії", не штовхаючи частинку безпосередньо. Він переносив частинку, отримуючи роботу з інформації про випадкові температурні коливання.
У процесі аналізу системи виявили цікаве співвідношення між масою частинки і середнім часом стрибка. Важчі частинки можуть накопичувати більше гравітаційної енергії, але вони зазвичай довше підіймаються вгору. Використавши це відкриття, оптимізували властивості двигуна і досягти потужності, порівнянної з молекулярним апаратом живих клітин, і швидкості, порівнянної зі швидко плаваючими бактеріями.
Наразі розробка є лише прототипом.