Микроқозғалтқыш электрлік өріс арқылы ұсталып тұрған микроскопиялық бөлшектің ішіне орнатылған. Тәжірибе барысында қозғалтқыш шамамен 10 миллион Кельвинге (яғни 18 миллион Фаренгейт градусқа) жеткен. Бұл — Күннің ядросынан (шамамен 27 миллион°F) салқындау, бірақ оның тәжінен (ең көбі 3,5 миллион°F) әлдеқайда ыстық температура.

«Термодинамиканы осындай интуицияға бағынбайтын деңгейде түсіну арқылы біз болашақта тиімдірек қозғалтқыштар жасап, табиғат туралы түсінігімізге күмәнмен қарауға итермелейтін тәжірибелер жүргізе аламыз», — деді зерттеудің жетекші авторы, Кингс колледжінің (KCL) докторанты Молли Месседж. 

Қозғалтқышта электродтар микробөлшекті вакуумға жақын ортада ұстап тұратын Паула тұзағы (Paul trap) деп аталатын құрылғыда іліп қояды. Зерттеушілер электродтарға «шулы кернеу» берген кезде, бөлшек қатты тербеле бастайды, нәтижесінде бүкіл жүйенің температурасы экспоненциалды түрде артады.

Нәтижелер таңқаларлық болды. Ғалымдардың айтуынша, қозғалтқыштың тиімділігі кейде өте жоғары болып, кей жағдайда ол тіпті термодинамиканың негізгі заңдарына қайшы келетін мінез көрсетті. Кейбір циклдарда қозғалтқыштың шығаратын қуаты тұтынған энергиясынан асып түскен.

Зерттеушілердің айтуынша, бұл құбылыс жүйенің өте кішкентай болуына байланысты көзге көрінбейтін күштердің әсерінен болуы мүмкін.

«Біз мұндай ерекше термодинамикалық мінез-құлықтарды байқай аламыз — егер сіз бактерия немесе ақуыз болсаңыз, мұның бәрі өте табиғи, бірақ біз сияқты “еттен жаратылған үлкен ағзалар” үшін мүлде түсініксіз», — деп түсіндірді зерттеудің аға авторы, KCL физигі Джеймс Миллен New Scientist журналына.

Қозғалтқыш өте кішкентай болғандықтан, жақын арада көліктерде немесе тұрмыстық техникада қолданылуы екіталай. Оның орнына зерттеушілер бұл шағын құрылғыны теориялық зерттеулерде пайдалануды көздейді. Мысалы, мұндай тұзақ жүйесі біздің ағзамыздағы ақуыздардың қалай бүктелетінін және әртүрлі метаболизмдік процестерді моделдеуге өте қолайлы.

 «Ақуыздар миллисекунд ішінде бүктеледі, бірақ оларды құрайтын атомдар наносекундтар ішінде қозғалады, — деп түсіндірді зерттеудің тең авторы, KCL постдокторанты Джонатан Притчетт мәлімдемесінде. — Бұл екі түрлі уақыт шкаласы ақуыздарды компьютер арқылы модельдеуді өте қиындатады. Ал біз микробөлшектің қозғалысын бақылай отырып және соған негізделген теңдеулер жүйесін құру арқылы бұл мәселені толығымен айналып өте аламыз».

Ғалымдардың айтуынша, бұл — тек бір мысал ғана. Қозғалтқыш көрсеткендей, микродүниенің физикасы өте ерекше заңдарға бағынады, ал оның құпияларын ашу үшін, бәлкім, сондай шағын деңгейдегі құралдар қажет шығар.