Raglande atomer på tillnyktring i fysikens fyllecell
Med en helt ny teknik har en forskargrupp vid Umeå universitet lyckats kontrollera och omvandla energi ur slumpmässiga rörelser hos atomer. – Man kan säga att vi har funnit en fyllecell där raglande atomer kan nyktra till, säger fysikern Peder Sjölund. Resultaten publiceras i tidskriften Physical Review Letters.
Vi är omgivna av slumpmässiga, raglande, rörelser. Utan att vi märker det kolliderar partiklar med varandra på ett okontrollerbart sätt t.ex. i luften som vi andas och i mjölken som vi dricker. Detta kallas för Brownsk rörelse. Dessa slumpmässiga rörelser fungerar också som energireservoarer. Det är något som utnyttjas av olika system, t.ex. av proteiner när de transporteras i kroppen, s.k. Brownska motorer.
Umeåforskarna har utarbetat en avancerad laserteknik för att studera och kontrollera dessa rörelser. De raglande rörelserna hos atomer i ett ljusfält kan fångas i en typ av fyllecell uppbyggd av laserstrålar där de kan nyktra till. Den raglande rörelsen kan där omvandlas till en specifik rörelseriktning.
– Vi kan kontrollera rörelsen i tre dimensioner så väl vad gäller hastighet som riktning, berättar Peder Sjölund.
Tekniken kan bl.a. ge mer kunskap om hur energi i levande celler omvandlas från kemisk energi till rörelse hos molekylära motorer som transporteras i celler. Den underliggande principen är mycket generell och kan därför också tillämpas inom nanoteknik och för att t.ex. transportera information vid supersnabba beräkningar hos kvantdatorer.
Att kunna ge alla människor tillgång till fri och outtömlig energi genom att omvandla energi genom denna teknik må vara en utopi, som knappast kommer att bli verklighet under vår livstid. Umeåforskarna har dock visat att det är möjligt, om än bara i små system.
Författare till studien som publicerats i Physical Review Letters är forskare vid institutionen för fysik vid Umeå Universitet.
Kontaktinformation
För ytterligare information, kontakta:
Peder Sjölund, doktorand vid institutionen för fysik
Telefon: 090-786 5037
E-post: peder.sjolund@physics.umu.se
Anders Kastberg, professor vid institutionen för fysik
Telefon: 090-786 6718
E-post: anders.kastberg@physics.umu.se
