Il diavoletto di Koski

Lo sbarbatello Jonne Koski dell’università di Aalto, un altro finlandese, un russo e un americano hanno inventato (bozza, paper in uscita sulle Phys Rev Letters come il precedente sulla macchina di Szilard) un “diavoletto di Maxwell su un chip” che fa da frigorifero alimentato a informazione.

Dovrebbe entusiasmare Giancarlo De Marchis che se sbaglio mi bacchetterà.

Da quello che ho capito hanno costruito una specie di doppio transistor – lo chiamano un “sistema Isola” – con uno che fa passare elettroni, al posto delle molecole di gas più veloci, e l’altro che li inscatola (brevemente, per la scatola rif. Koski et al. 2013, bozza gratis).

Su un chip normale, gli elettroni girano nel loro circuito perdendo energia che cedono all’ambiente, così ne aumentano l’entropia. Il trucco sta nel mettere una gobba nel “tunnel” percorso dell’elettrone. Da sola non cambia nulla, l’energia usata per salire sarebbe recuperata in discesa. Ma appena l’elettrone arriva in cima alla gobba (una carica negativa), il diavoletto di Koski et al. la trasforma in una trappola (carica positiva).

Per uscirne il poveretto deve spendere altra energia e mica la recupera. Alle sue spalle, il diavoletto rimette una gobba e avanti il prossimo. Be’, gli elettroni gli hanno solo ceduto informazione sul loro passaggio nel “tunnel”, ma il circuito s’è raffreddato lo stesso.

Wow, violato il secondo principio della termodinamica!

Purtroppo a furia di manipolare le cariche, il diavoletto si stanca, si scalda, lascia passare elettroni senza inscatolarli. Ogni volta, per estrarre informazione dall’elettrone e poterlo intrappolare (retroazione), deve cancellare quello che è successo al precedente, il che richiede un gran dispendio di energia. Alla fine della fiera, l’energia, calore, lavoro, disordine, fate voi, sottratto al circuito si ritrova nel diavoletto.

Anche se gli elettrodi dell’Isola corrispondono ai due contenitori, rif. fig. 1 disegnino (a), non è esattamente l’esperimento mentale di Maxwell, il suo era un diavoletto onnisciente e instancabile. Comunque gli autori sono piuttosto soddisfatti di aver misurato sperimentalmente “il rapporto tra energia e informazione” in termodinamica.
Fonte della vignetta.

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Fast news

A nome dei clinici che in Italia hanno partecipato al trial di fase II con il vaccino TAT, la prof. Cristina Mussini ha risposto con gentilezza a tutte le domande di HIV Forum. In sintesi, ritiene premature le recenti dichiarazioni in tivù di Barbara Ensoli sull’eventuale efficacia del vaccino contro HIV-AIDS e ancora di più l’idea che i risultati ottenuti finora suggeriscano di ritardare l’inizio della somministrazione di anti-retrovirali, come prevedono le linee-guida.

Dora ha appena pubblicato la lettera su HIV Forum.

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L’Agenzia spaziale europea cerca un/a medico/a che passi un anno alla stazione Concordia, in Antartide. Festeggia anche i 20 anni di SOHO, l’osservatorio spaziale dell’eliosfera che all’epoca del lancio doveva funzionare per due anni. Un altro che la pensione…

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COP 21

Climate Action Tracker ha calcolato le emissioni di gas serra delle 2.440 nuove centrali a carbone approvate, pianificate o già in costruzione. Se fossero costruite tutte

 by 2030, emissions from coal power would be 400% higher than what is consistent with a 2°C pathway.
Com. stampa.