ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Πέμπτη 17 Νοεμβρίου 2011

Νανο-αμαξάκι ενός δισεκατομμυριοστού του μέτρου

Ολλανδοί και Ελβετοί επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν το μικρότερο ηλεκτρικό όχημα στον κόσμο. Πρόκειται για ένα μόριο όπου έχουν προσαρτηθεί τέσσερις «ρόδες», το οποίο έχει μήκος ένα νανόμετρο, δηλαδή ένα δισεκατομμυριοστό του μέτρου (60.000 φορές μικρότερο από μια ανθρώπινη τρίχα) και το οποίο κινείται υπό την ώθηση ηλεκτρονίων. Κάθε «ρόδα» (ρότορας) του νανο-αυτοκινήτου-μορίου, αποτελείται από λίγα μόλις άτομα και είναι προσδεμένη στο «αμάξωμα»,δηλαδή στο κυρίως μόριο, με διπλούς δεσμούς άνθρακα. Ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο παρέχει μέσω ηλεκτρονίων την αναγκαία ενέργεια για να κινηθεί το όχημα πάνω σε μία επιφάνεια χαλκού...
Οι επιστήμονες, χωρίς να έρχονται σε επαφή με το «αυτοκίνητο» που διατηρούσε την αυτονομία του, μπορούσαν να κατευθύνουν κατά βούληση την πορεία του. Προς το παρόν πάντως, κινείται μάλλον αργά: Χρειάστηκαν δέκα παλμοί ηλεκτρονικού «καυσίμου» για να κινηθεί κατά έξι νανόμετρα (δισεκατομμυριοστά του μέτρου).
Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Μπεν Φερίνγκα του πανεπιστημίου Γκρόνιγκεν και τον Τιμπόρ Κούντερνακ του πανεπιστημίου του Τβέντε, παρουσίασαν το επίτευγμά τους στο περιοδικό «Nature», σύμφωνα με το BBC, το γαλλικό πρακτορείο ειδήσεων και το «Science». Τέτοιου είδους νανο-οχήματα μπορούν μελλοντικά να αξιοποιηθούν κυρίως στην ιατρική, στη ρομποτική και γενικότερα στη νανο-μηχανική.
Ωστόσο, για να υπάρξουν αυτές οι πρακτικές εφαρμογές, θα πρέπει πρώτα να καταστεί εφικτό μια τέτοια μοριακή μηχανή να δουλέψει σε φυσιολογικές συνθήκες, καθώς προς το παρόν «τσουλάει» μόνο σε συνθήκες κενού και σε θερμοκρασία μείον 266 βαθμών Κελσίου. 
www.enet.gr