تمامی ماشین‌های ساخته شده از سوی بشر، یک هدف مشخص را دنبال می‌نمایند: «تبدیل شکلی از انرژی به شکلی دیگر». برای مثال، یک موتور خودرو، دارای یک کارکرد اصلی برای تبدیل انرژی ذخیره‌شده در سوخت، به انرژی جنبشی است که موجب حرکت خودرو خواهد شد. این فرآیند تبدیل انرژی که در ادبیات تئوریک، ترمودینامیک نامیده می‌شود، نه‌تنها در سطح ماکرو (ماشین‌های بزرگ) که در سطح میکرو (دستگاه‌های مولکولی یا فرآیندهای متابولیک) و یا حتی سطح اتمیک نیز انجام می‌گیرد. اخیراً یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه لوکزامبورگ، به سرپرستی پروفسور «ماسیمیلیانو اسپوزیتو»، اقدام به مطالعه نانو ماشین‌ها و چگونگی رفتار آن‌ها از منظر ترمودینامیک نموده است. نتایج حاصل از این تحقیق، می‌تواند برای بهبود بهره‌وری انرژی انواع ماشین‌ها و دستگاه‌های بزرگ یا کوچک مورد استفاده قرار گیرد.

بنا بر گزارش «scitechdaily»، پیشرفت‌های اخیر در حوزه نانوفناوری، به دانشمندان و محققین اجازه داده است تا جهان را در مقیاس‌های کوچک‌تر، مطالعه و بررسی نمایند. درک حاصل از فرآیندها در مقیاس نانویی، موجب شده است تا طراحی و ساخت ماشین‌های مصنوعی بسیار کوچک، امکان‌پذیر شود. «تیم هرپیچ»، از اعضای تیم تحقیق، در این مورد می‌افزاید: «شواهد موجود، نشان می‌دهند که ماشین‌های فوق، در مقایسه با ماشین‌های بزرگ، مانند اتومبیل، کارآمدتر هستند. با این حال، کارکرد ماشین‌های کوچک، با توجه به نیازهای فعلی و کاربردهای مدنظر انسان، نسبتاً محدود است. بررسی نحوه مواجهه نانو ماشین‌ها با یکدیگر، به ما کمک نموده تا چگونگی رفتار گروهی از ماشین‌های کوچک را مشاهده نموده و هم‌افزایی حاصل از هماهنگی بین آن‌ها را برآورد نماییم».

گفتنی است، نتایج تحقیق نشان می‌دهند که نانو ماشین‌ها، تحت شرایط خاصی شروع به جانمایی در یک کلونی منظم و هماهنگ‌سازی حرکات خود می‌نمایند. این هماهنگی، می‌تواند اثرات هم‌افزایی را افزایش داده و مجموع تولید انرژی در گروه را بسیار بیشتر از مجموع خروجی‌های تکی هر یک از ماشین‌ها نماید. تحقیق مذکور، یک تحقیق بنیادین علمی به شمار می‌رود که نتایج و اصول ناشی از آن، می‌تواند به‌طور بالقوه برای بهبود کارایی ماشین‌ها در آینده بکار گرفته شود.

مرجع: «scitechdaily»