Иллюстрируя тo, чтo нeкoтoрыe физичeскиe прoцeссы прoтeкaют сoвсeм пo-другoму нa нaнoрaзмeрнoм мaсштaбe, учeныe из Физикo-тexничeскoгo институтa низких температур имени Б. И. Веркина Национальной Академии Наук Украины, Харьков, и Технологического университета Чалмерса, (земля, создали удивительную наноэлектромеханическую систему. Элементы этой системы совершают механические движения вслед за счет взаимодействия между электронами, но, в отличие через других подобных систем, для этого не нужно протекания электрического тока. Взаимодействия электрон-электрон в данной системе возникают посреди двумя «электронными» емкостями, имеющими различную температуру, а активный молодчик системы — углеродная нанотрубка, начинает колебаться под воздействием протекающего минуя нее теплового потока.

«Микроскопические устройства, которые являются комбинацией электроники и крошечной механики, микроэлектромеханические системы, MEMS (microelectromechanical systems), используются в сегодня(шний день) время достаточно широко» — пишут исследователи, — «Датчики в наших смартфонах, которые определяют остановка и ориентацию, являются этому хорошими примерами. Дальнейшее прогресс данных технологий должно привести к замене микроэлементов наноэлементами и наша страда лежит именно в этой области, мы разрабатываем, моделируем и изучаем самые неравные наноэлектромеханические устройства».

Механизм, который заставляет работать новую наноэлектромеханическую систему, коренным образом отличается с механизма работы подобных систем, использующих электрический площадка. Система состоит из углеродной нанотрубки, прикрепленной концами к два электродам. Собственно каждый электрод состоит из двух частей, сверху стыке которых крепится конец углеродной нанотрубки. Осколки электрода ниже нанотрубки действует как один электронный емкость, а верхняя часть — как второй резервуар. Электроны, содержащиеся в обоих резервуарах, могут раздольно перемещаться на нанотрубку и назад за счет эффекта квантового туннелирования. Чай, за счет использования специальных материалов, электроны в разных резервуарах имеют всякая всячина направление их вращения, спин, поэтому электрон из одного резервуара безграмотный может попасть во второй, что исключает любую возможность переноса электрического заряда.

Все начинает становиться интересным, от случая между электронными резервуарами возникает температурный градиент. Если «горячие» электроны из одного резервуара встречаются в нанотрубке с «холодными» электронами из второго резервуара, они начинают взаимодействовать, передавая теплота. Бывшие «холодные» электроны, получившие часть тепловой энергии, возвращаются в своеобычный резервуар, а бывшие «горячие» — в свой.

Протекающий вслед за счет такого необычного механизма тепловой поток вынуждает измениться углеродную нанотрубку. При этом возникает своего рода обратная логичность, деформация нанотрубки увеличивает эффективность туннелирования электронов в Водан из резервуаров и уменьшает эффективность туннелирования в другой. Именно вслед счет этой «обратной связи» возникают колебания нанотрубки, амплитуду и частоту которым годится. Ant. нельзя регулировать, изменяя температурный градиент между электронными резервуарами.

Данная компания представляет собой простой наноразмерный тепловой двигатель, выполняющий функцию преобразования термический энергии в механическое движение. Удивительно то, что непроизводительность работы этого двигателя очень мало, всего бери несколько процентов, зависит от величины температурного градиента, исследователи полагают, зачем основным ограничением производительности наноразмерного теплового двигателя является его геометрия и особенности структуры.

«(не то рассматривать такие тепловые двигатели в контексте какого-либо электронного устройства, ведь можно сразу увидеть массу областей их применения» — пишут исследователи, — «Жарко всегда присутствует в электронных схемах как побочный фабрикат, и если у нас получится использовать его часть с пользой, допустим для приведения в действие наноразмерных устройств, мы получим паче эффективную и более функциональную электронику».