Pesquisadores da Purdue University realizaram os primeiros testes experimentais de vários teoremas fundamentais da termodinâmica, verificar a relação entre eles e fornecer um melhor entendimento de como as nanopartículas se comportam sob flutuação.

Conforme um sistema fica menor, flutuações fora do equilíbrio começam a dominar seu comportamento. Isso torna os dados de experimentos em sistemas pequenos, como motores moleculares biológicos e ímãs em nanoescala, confuso e difícil de entender. Os teoremas de flutuação ajudam os pesquisadores a entender as flutuações nesses sistemas.

Teoremas de flutuação são refinamentos da segunda lei da termodinâmica, que afirma que todos os tipos de energia no mundo material se dispersam se não for impedida de fazê-lo.

Uma equipe de pesquisadores da Purdue and Peking University, liderado por Tongcang Li, professor assistente de física e astronomia em Purdue, testou o teorema da flutuação diferencial para produção de trabalho e vários outros teoremas. Eles levitaram uma nanopartícula em uma câmara de vácuo com um laser, usando uma minúscula pinça óptica para medir a posição e a velocidade instantâneas. Esse mecanismo permite que eles prendam a nanopartícula no ar continuamente por semanas ou meses e adquiram grandes conjuntos de dados.

A pesquisa foi publicada em Cartas de revisão física .