雷射和电场被用来将一个原子变成一个极小的引擎: Lena Grottling/Shutterstock
纳米科技的目的是缩小日常生活所用的机械装置，以便于控制与操作纳米世界，和操作我们自己尺寸的东西几乎一样好。
德国研究人员能够成功地做出一个单原子的热引擎，而且它可能是所造过的最小的热引擎。就功率而言，研究人员也能算出它的能量输出，3.4 x 10-22瓦。以质量来计，会让它等同于一辆典型的汽车引擎(每公斤1.5千瓦)。这项成果发表于科学期刊。
热引擎将热能转换成机械能，一项科技的提升启动了工业革命。在过去数十年左右，聚焦于微型化，制造越来越小的热引擎。
Johannes Roßnagel和同事设计单原子引擎，来运转得像是一个全尺寸引擎。他们拿一个钙离子并困住它，使它只能沿一个方向移动，然后将它受制于两个不同的温度。当被震荡的电场加热时，被一个雷射光束冷却下来。温差造成沿着自由轴度移动，类似于引擎内活塞的移动。
Roßnagel博士讨论达成这项成果所需的技术复杂程度。他说：“技术本质和观念本质一直是障碍。我们需要非常低噪音[干扰]的电子电路、一个最短曝光时间(700奈秒)的照相机、非常好的真空状况、在隔栏里高度控制的电场、以及高品质的雷射系统。”
他补充：“关键点是运转引擎所需要的高度控制。而且，或许是更重要的，是读出原子的状态(像是温度能量和位置)。”
引擎的效率是0.28%，意思是只有0.28%的所有能量被转换成有用的功用。结果好像很可怕(典型的汽车的效率大约是25%到30%)，但它和理论的期待是一致的。
单原子引擎有潜力在应用和理论物理学上，扮演一个有意义的角色。单原子引擎可以为纳米科技提供动力，甚至允许科学家打造单原子冰箱，尽管研究人员不认为这项科技将会直接成为“日常使用”。
Roßnagel提到：“运转单原子引擎需要整个实验室的雷射、电子电路、还有真空室。然而，我们做基础研究，以及试着对单独粒子的热动力学有一个更好的了解。”
“这个进一步的了解，能够(我确定一定会)引导到下一世代的实验，以及会有有趣应用的未来设备。”
