Des chercheurs de l'Université de Stuttgart et de l'Institut Max-Planck des systèmes intelligents de Stuttgart (Bade-Wurtemberg) ont développé un moteur thermique de type Stirling à l'échelle micrométrique. Ils ont pu observer et analyser son fonctionnement, et les résultats sont plutôt prometteurs. Même si celui-ci "hoquète" encore un peu, et ne peut donc pas être utilisé en l'état, il fonctionne aussi bien que son homologue de taille normale, créé il y a 200 ans par Robert Stirling.


L'élaboration de ce mini-moteur a nécessité un schéma de base différent du modèle macroscopique. "Nous avons réussi à réduire la taille des parties essentielles du moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou travail.[réf. nécessaire]) thermique (Le thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des...) (chambre à gaz (Au niveau microscopique, on décrit un gaz comme un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi indépendants (pour plus de détails, voir gaz réels).) et piston) à seulement quelques micromètres, avant de les assembler en un composant unique", explique Valentin Blickle, membre de l'équipe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...). Le gaz injecté n'est donc plus constitué d'un nombre (Un nombre est un concept caractérisant une unité, une collection d'unités ou une fraction d'unité.) important de molécules, mais d'une seule bille plastique de trois micromètres qui flotte sur l'eau (L’eau (que l'on peut aussi appeler oxyde de dihydrogène, hydroxyde d'hydrogène ou acide hydroxyque) est un composé chimique simple, mais avec des propriétés complexes à cause de sa polarisation (voir Nature...). Les physiciens ont également remplacé le piston, qui se déplace régulièrement de haut en bas dans le cylindre (Un cylindre est une surface dans l'espace définie par une droite (d), appelée génératrice, passant par un point variable décrivant une courbe plane fermée (c), appelée courbe directrice et gardant une direction fixe. On parle aussi de...), par un faisceau laser (L'effet laser est un principe d'amplification cohérente de la lumière par émission stimulée. Laser est l'acronyme anglais de « Light Amplification by...) focal dont l'intensité varie périodiquement. De même, ils ont substitué le charbon du moteur à vapeur () par un faisceau laser supplémentaire qui chauffe l'eau instantanément et permet de la refroidir immédiatement dès que le laser est coupé (Un coupé est une voiture fermée, à deux portes (parfois trois avec hayon ou quatre comme l'ont fait certains constructeurs américains) et possédant deux, quatre ou cinq places. Il est caractérisé par la forme particulière de l'arrière du...).

En raison de leur température (La température d'un système est une fonction croissante du degré d'agitation thermique des particules, c'est-à-dire de son énergie thermique. Elle est définit par l'équilibre de transfert de chaleur avec d'autres systèmes.), les molécules d'eau sont constamment en collision (On appelle collision le choc entre deux objets.) avec la microparticule. Par ces collisions aléatoires, la particule de plastique échange de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) avec son environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques...) dans le même ordre de grandeur que la micromachine convertit l'énergie en travail. Au grand étonnement des physiciens, l'efficacité s'est avérée identique à celle de son homologue macroscopique en pleine charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un...). "Ce constat n'était pas nécessairement attendu, car la machine est si petite que son mouvement pouvait être entravé par des processus microscopiques qui sont sans conséquences dans le monde (Le mot monde peut désigner :) macroscopique", indique Clemens Bechinger, professeur à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Peirce[1], un philosophe américain a défini...) de Stuttgart.

En effet, des problèmes peuvent parfois intervenir à cause de la différence des lois physiques entre l'échelle micrométrique et macrométrique. Malgré ces différences, certaines propriétés physiques restent étonnamment semblables sur les deux échelles, grande et petite. "Bien que notre machine ne fournisse encore aucun travail utile, il n'existe en principe pas d'obstacles thermodynamiques l'interdisant dans des dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce de...) réduites", conclut Clemens Bechinger.