Полетели? Ученые раскрыли секрет левитации

Американские ученые открыли способ поднимать в воздух небольшие объекты, используя принципы квантовой физики. Они заявили о том, что определили и измерили силу, которая возникает на молекулярном уровне, используя определенную комбинацию молекул, которые отталкиваются друг от друга.

.

Этот процесс взаимного выталкивания молекул и вызывает эффект поддержания их в воздухе, иными словами – эффект левитации. Часть молекул, поднятых в воздух, парит над основным слоем объекта, при этом левитирующие объекты могут перемещаться относительно друг друга с практически полным отсутствием силы трения. Свое открытие ученые предлагают использовать при разработке новейших объектов нанотехнологий. Ученые уверены, что с помощью эффекта левитации можно будет проектировать отдельные части нанороботов.

Федерико Капассо, профессор прикладной физики Инженерной школы Гарвардского Университета, который руководил исследованием, выдвинул предположение о том, что открытие, сделанное его командой, делает возможным разработку целого нового класса технических устройств и гаджетов. Ученый отметил, что, несмотря на то, что ученым удалось поднять в воздух лишь нанообъекты, до левитации крупных объектов остался лишь один шаг, так как основные механизмы и принципы процесса левитации ими уже изучены.

Открытие было сделано в ходе работы по созданию миниатюрных датчиков для автомобильных подушек безопасности. Перед учеными стояла задача создать наноустройства из тончайших металлических пластин, придумав при этом способ обойти так называемый «эффект Казимира». Дело в том, что согласно теории немецкого физика-теоретика Генриха Казимира, между двумя проводящими незаряженными поверхностями, помещенными в вакуум, возникает взаимное притяжение за счет колебаний вакуума из-за постоянного возникновения и исчезновения в нем виртуальных частиц.

Генрих Казимир

Казимир и коллоидные растворы

Тот факт, что между двумя проводящими пластинами будет существовать сила притяжения, был предсказан в 1948 году Генрихом Казимиром из Philips Research Laboratories в Нидерландах. В то время Казимир изучал свойства коллоидных растворов. Это вязкие вещества, такие, как краска или майонез, имеющие в своем составе частички микронных размеров. Свойства таких растворов определяются Ван-дер-Ваальсовыми силами – дальнодействующими силами притяжения между нейтральными атомами и молекулами.

Один из коллег Казимира, Тео Овербек (Theo Overbeek), обнаружил, что теория, используемая для объяснения Ван-дер-Ваальсовых сил, развитая Фрицом Лондоном (Fritz London) в 1932 году, не может адекватно объяснить данные экспериментов. После этого Овербек попросил Казимира исследовать эту проблему. Работая вместе с Дирком Полдером (Dirk Polder), Казимир открыл, что взаимодействие между двумя нейтральными молекулами не может быть правильно описано исходя только из постоянства скорости света.

Вскоре Казимир заметил, что этот результат может быть описан, если принять во внимание флуктуации вакуума. Он спросил себя, что будет, если бы вместо двух молекул были бы два зеркала, повернутые отражаюшими сторонами друг к другу. Этот вопрос и привел его к знаменитому предсказанию о притягивающей силе, существующей между отражающими пластинами.

Исследователям предстояло решить сложную задачу: нанодетали автомобильных сенсоров не должны были притягиваться друг к другу. Ранее команда российских ученых предположила, что эффект Кзимира можно снизить или нейтрализовать, используя правильную комбинацию материалов для поверхностей. Американские ученые в ходе эксперимента использовали пластину кварцевого стекла и крошечный шарик из золота, помещенный в жидкость, с помощью которых они измеряли силу отталкивания.

Устройства, создание которых станет возможным благодаря открытию ученых, смогут успешно использоваться в медицине, а так же в других, не менее важных областях.

http://www.point.ru/…/01/13/18839

Эффект Казимира

Время от времени – периодически – в мировой научной печати возникают вот такие «сенсации»… Ну, значит, нет дыма без огня, и что-то за этим стоИт. Пока примем всё это за данность и будем ждать, когда же наука и техника смогут создать какие-нибудь практические приборы, использующие этот эффект…