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.
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.
|
