Dies ist eine echte Sensation, denn eine der neuesten Entwicklungen soll Laden und Tanken künftig überflüssig machen. Ein völlig neuer Motor könnte dabei Verbrenner und das E-Auto vom Markt verdrängen.
Es scheint ein Durchbruch gelungen zu sein, denn ein neuer Motor, der Verbrenner und das E-Auto vom Markt drängen könnte, ist jetzt in der Entwicklung.
Neuer Motor sorgt für Furore
Immer, wenn ein neuer Motor in der Entwicklung ist, haben viele die Hoffnung, dass der Verbrenner und das E-Auto bald Geschichte sein könnten. Denn vielen sind das teure Tanken das lange Laden ein Dorn im Auge. Jetzt soll einer Gruppe internationaler Forscher genau dies gelungen sein. Sie sollen einen Motor entwickelt haben, der völlig ohne Kraftstoff auskommt.
Der neue Antrieb wird auch als Quantenmotor bezeichnet und basiert, wie sein Name vermuten lässt, auf der Quantenmechanik. Die Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern-Landau haben, so Berichte in den Medien, den neuen Motor entwickelt. Er kommt sowohl ohne Kraftstoff als auch ohne Strom aus.
Damit könnte er beiden bisher genutzten Antriebsarten den Rang ablaufen. Schließlich wünschen sich viele einen Motor, der Verbrenner und E-Auto überflüssig macht. Bei der verwendeten Quantenmechanik nutzten die Wissenschaftler die Eigenschaften, die ihnen Elementarteilchen zur Verfügung stellen.
Quantenmechanik als Basis
Elementarteilchen sind die kleinsten bekannten Teilchen der Materie und Kraft. Sie lassen sich in zwei Gruppen einteilen: Fermionen und Bosonen. Fermionen sind die Bausteine der Materie. Sie haben einen halbzahligen Spin und können nur in bestimmten Quantenzuständen existieren. Das bedeutet, dass sich zwei Fermionen nicht im gleichen Zustand befinden können. Diese Eigenschaft wird Pauli-Prinzip genannt und ist der Grund dafür, dass sich Atome aus verschiedenen Elektronenschalen zusammensetzen.
Bosonen sind die Überträger von Kraft. Sie haben einen ganzzahligen Spin und können sich im gleichen Zustand befinden. Das bedeutet, dass sie sich anhäufen können und alle den niedrigsten Energiezustand annehmen. Bosonen sind beispielsweise für die elektromagnetische Kraft (Photonen), die starke Kernkraft (Gluonen) und die schwache Kernkraft (W- und Z-Bosonen) verantwortlich.
So funktioniert der neue Motor
Fermionen sind wie kleine Bälle, die sich nicht aneinander anlehnen können. Bosonen sind wie kleine Bälle, die sich aneinander anlehnen können. Physikerin Jennifer Koch und ihre Kollegen haben einen Trick gefunden, wie man Fermionen in Bosonen verwandeln kann. Sie machen das, indem sie Fermionen mit einem Magnetfeld zusammenbinden.
In der Praxis kühlen die Wissenschaftler Lithiumatome auf fast 0 Kelvin herunter. Lithiumatome sind Fermionen. Aufgrund des Pauli-Prinzips kann nur ein Lithiumatom den niedrigsten Energiezustand einnehmen. Weitere Lithiumatome müssen einen Zustand einnehmen, in dem sie mehr Energie haben. Dann koppeln die Forscher diese Fermionen miteinander. Die entstehenden Paare aus Fermionen fallen dann allesamt auf das niedrigste Energieniveau, weil sie sich wie Bosonen verhalten.
Durch diesen Effekt wird Energie freigesetzt. Diese Energie könnte für einen Quantenmotor verwendet werden. Bis der Motor einmal wirklich eine Konkurrenz für Verbrenner und E-Auto darstellen kann, können allerdings noch einige Jahre vergehen.
