中国主导设计打破动力与效率僵局 发动机无需再取舍 | 南华早报

中国科学家主导的一项研究挑战了经典热力学基础，证明热机可以同时实现最大功率输出与高效率——这曾被学界认为是不可能实现的。该研究于上月发表在《物理评论快报》上，打破了传统理论中发动机必须牺牲效率换取功率的局限，为能源转换技术的革命性突破铺平道路，未来可能催生更高效率的热机。

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这项发现还能帮助科学家通过精确控温来优化酶等微型生物机器，使人造细胞工厂更高效地生产药物、生物燃料等材料。

来自北京师范大学和瑞士洛桑联邦理工学院等机构的研究人员在论文中写道，通过设计具有高能级简并特性（即多个微观状态协同工作）的简化发动机模型，他们利用集体效应突破了效率与功率不可兼得的传统限制。

研究表明，当系统中大量微小部件协同工作时，能实现更高效的能量转换，为未来技术发展提供了新思路。

热机通过利用热源与冷汇之间的温差将热量转化为机械功。从蒸汽机到发电厂，它们都通过利用热能来生成运动或电力。