Fisikawan Mengubah Informasi Menjadi Energi

Inilah karya yang menarik. Bangun tangga kecil dan letakkan manik polistiren kecil di anak tangga paling bawah (tangga cukup mudah dibuat menggunakan medan listrik).



Sangat mudah untuk melihat manik-manik didorong oleh gerakan acak molekul di udara sekitarnya, fenomena terkenal dari gerakan Brown.

Sebagian besar waktu, gerakan Brown cenderung menjatuhkan manik-manik ke bawah tangga tetapi kadang-kadang desakan cukup kuat untuk mendorong manik-manik ke atas.





Awasi manik-manik dengan menggunakan kamera video dan setiap kali Anda melihatnya naik satu langkah, ubah medan listriknya sehingga tidak bisa jatuh kembali lagi. Ini seperti menempatkan penghalang di belakang manik-manik.

Saat Anda mengulangi proses ini, manik-manik akan bergerak ke atas tangga, didorong oleh gerakan Brown.

Inilah eksperimen yang berhasil dilakukan Shoichi Toyabe di Universitas Chuo di Tokyo dan beberapa teman. Implikasinya adalah bahwa manik-manik itu entah bagaimana mampu mengekstrak energi dari lingkungan, yang pada pandangan pertama, tampak seperti pelanggaran terang-terangan terhadap hukum ke-2 termodinamika .



Tentu saja, ini lebih dari yang pertama kali muncul. Karya Toyabe dan rekannya adalah versi eksperimental dari iblis Maxwell yang terkenal. Bayangkan sebuah kotak berisi udara tetapi dibagi dua oleh penghalang. Setan Maxwell adalah makhluk imajiner yang mampu membuka penghalang untuk memungkinkan molekul yang bergerak cepat lewat sambil menutupnya untuk yang lebih lambat.

Akhirnya, molekul yang bergerak cepat berakhir di satu sisi penghalang yang menjadi lebih panas dari sisi lain, meskipun tidak ada energi yang ditambahkan ke sistem.

Pertanyaannya adalah apakah iblis Maxwell melanggar hukum ke-2 termodinamika yaitu panas tidak dapat mengalir dari sistem dingin ke sistem panas dengan sendirinya.

Pemikiran terbaru adalah bahwa iblis Maxwell tidak melanggar hukum ke-2 termodinamika karena ia harus mengukur kecepatan semua molekul sebelum memutuskan mana yang harus dilewati dan ini membutuhkan energi. Jika ini diperhitungkan, tidak ada pelanggaran.



Tapi inilah hal yang aneh. Tidak ada transfer energi konvensional ke dalam sistem: tidak ada pemanasan atau percepatan molekul atau semacamnya. Sebaliknya, informasi itu sendiri tampaknya menjadi media di mana energi ditransfer.

Pemikiran seperti itu telah menjadi keingintahuan teoretis, sampai sekarang. Toyabe dan kawan-kawan telah benar-benar melakukannya, demonstrasi eksperimental pertama dari jenis transmisi energi ini. Akibatnya mereka telah mengubah informasi menjadi energi dalam sistem ini.

Tidak ada pelanggaran termodinamika di sini. Orang-orang ini menggunakan kamera video untuk menentukan posisi manik-manik sehingga ketika anggaran energi kamera diperhitungkan, semuanya berjalan seperti yang diprediksi oleh hukum termodinamika.

Sulit untuk melebih-lebihkan pentingnya apa yang telah mereka lakukan: mereka telah mampu mengoperasikan nanomachine-manik-manik memanjat tangga-menggunakan tidak lebih dari informasi sebagai catu daya.

Ini, kata mereka, adalah jenis mesin yang sama sekali baru yang mereka sebut mesin informasi-panas, dan tidak sulit untuk membayangkan potensinya.

jendela mobil layar sentuh

Artinya, sekarang memungkinkan untuk memberi daya pada mesin nano menggunakan informasi sebagai media untuk mentransfer energi, bahkan jika tidak ada kontak langsung dengan mesin nano.

Tugasnya sekarang adalah mengecilkan sistem penginderaan. Sebuah kamera video adalah hal yang besar dan kuat untuk dibawa-bawa. Jelas akan berguna untuk menemukan beberapa cara mikroskopis untuk merasakan lingkungan dan menggunakan informasi yang dikumpulkan untuk memberi daya pada perangkat nano.

Belum jelas bagaimana ini bisa dilakukan, tetapi Anda bisa bertaruh dolar terendah Anda bahwa Toyabe dan teman-temannya sedang mengerjakannya. Idenya bahkan mungkin menghasilkan sedikit minat di tempat lain.

referensi: arxiv.org/abs/1009.5287 : Mesin Panas Informasi: Mengubah Informasi Menjadi Energi Dengan Kontrol Umpan Balik

bersembunyi

Teknologi Aktual

Kategori

Tidak Dikategorikan

Teknologi

Bioteknologi

Kebijakan Teknologi

Perubahan Iklim

Manusia Dan Teknologi

Bukit Silikon

Komputasi

Majalah Berita Mit

Kecerdasan Buatan

Ruang Angkasa

Kota Pintar

Blockchain

Cerita Fitur

Profil Alumni

Koneksi Alumni

Fitur Berita Mit

1865

Pandangan Ku

77 Jalan Massal

Temui Penulisnya

Profil Dalam Kemurahan Hati

Terlihat Di Kampus

Surat Alumni

Berita

Pemilu 2020

Dengan Indeks

Di Bawah Kubah

Pemadam Kebakaran

Cerita Tak Terbatas

Proyek Teknologi Pandemi

Dari Presiden

Sampul Cerita

Galeri Foto

Direkomendasikan