Una nuova idea di motore, che supera tutte quelle esistenti e che va persino oltre l’elettrico. Non è fantascienza, sta nascendo proprio adesso
Il mondo non si ferma mai. Non è una questione antropologica, perché una caratteristica che riguarda il nostro globo e l’universo tutto. Non c’è neanche un singolo istante in cui qualcuno o qualcosa stoppi il suo moto.
Per una persona che ha un brutto incidente, un’altra va a lavorare, per una che viene licenziata un’altra ancora si trasferisce a 100 km di distanza dalla sua vecchia casa e così via. Non c’è mai un singolo istante di sosta.
E vale anche per la tecnologia. Anzi, ci correggiamo; questo concetto vale soprattutto per quanto riguarda l’innovazione tecnologica.
Elettrico, che innovazione: sembra tutto vero
Gli scienziati hanno fatto un passo avanti importante per quanto riguarda la creazione di un motore basato sulla meccanica quantistica. Cosa c’è di speciale? Beh, di solito un motore utilizza un cambiamento termodinamico per produrre lavoro. Esattamente come quando un gas viene acceso, si espande e spinge un pistone. Bene, la scienza ha sviluppato un motore che non si basa sulla relazione tra temperatura, pressione e volume. Bensì utilizza le leggi della meccanica quantistica.
Questo motore impiega un gas che può trasformarsi da un gas di fermioni ad un gas di bosoni. Due categorie fondamentali in cui si possono dividere le particelle. La differenza principale è rintracciabile in una proprietà chiamata spin. Mentre i fermioni hanno uno spin frazionario, i bosoni ne hanno uno interno. Una distinzione, questa, fondamentale per quanto riguarda il funzionamento del motore. I fermioni, a causa del principio di esclusione di Pauli, tendono a respingersi a vicenda, mentre i bosono possono raggrupparsi strettamente.
Raffreddando sufficientemente i bosoni, si trasformano in un condensato di Bose-Einstein, uno stato della materia in cui agiscono come una singola entità quantistica. Nel caso del motore quantistico, gli scienziati hanno utilizzato atomi di litio estremamente freddi e una tecnica chiamata risonanza di Feshbach. Ciò permette al sistema di essere in un condensato di Bose-Einstein con un piccolo volume e un pistone che preme verso il basso. Quando il condensato viene trasformato in un gas di fermioni, il suo volume si espande, spingendo il pistone verso l’alto.
Thomas Busch, leader dell’Unità di Sistemi Quantistici presso l’Istituto di Scienza e Tecnologia di Okinawa, ha spiegato che è possibile alimentare il motore trasformando ciclicamente i fermioni in bosoni e viceversa; tutto questo senza utilizzare il calore. Anche se il prototipo attuale ha raggiunto un’efficienza del 25%, simile a quella di molti motori tradizionali, gli scienziati sono ottimisti sulle potenzialità future di questa tecnologia rivoluzionaria. Questo sistema richiede temperature estremamente basse per funzionare, quindi ci vorrà del tempo per attuarlo al meglio.
