Показана возможность создания стабильной системы из двух наночастиц, «связанных» силой Казимира

 


Физики из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета (оба — США) провели расчеты взаимодействия наночастиц различного радиуса и химического состава и установили, что эффект Казимира позволяет сформировать устойчивую систему из двух частиц, левитирующих над пластиной.

Эффект Казимира, напомним, состоит во взаимном притяжении незаряженных объектов, помещенных в вакуум. Год назад ученым впервые удалось зарегистрировать обратный эффект — отталкивание диэлектрических образцов, помещенных в жидкость; аналогичным образом могут взаимодействовать, как было показано совсем недавно, и специально подобранные хиральные метаматериалы.

Авторов заинтересовала модель, в которой незаряженные объекты сохраняют свои первоначальные позиции (то есть находятся на таком расстоянии друг от друга, где притяжение сменяется отталкиванием). В своей работе ученые рассмотрели взаимодействия различных сочетаний полубесконечных пластин и наночастиц, выполненных из тефлона, кремния или оксида кремния и погруженных в этанол. Как выяснилось, подбором параметров можно добиться устойчивости и для двух полубесконечных пластин, и в случае пластины и наночастицы.

Наибольший интерес представляет смоделированная исследователями система из двух наночастиц (кремниевой и тефлоновой), расположенных над пластиной. Варьируя диаметры объектов и расстояние между ними, ученые подобрали стабильную конфигурацию, в которой частицы не сближались и не отдалялись; обе они при этом левитировали над поверхностью, поскольку сила Казимира компенсировала силу тяжести.




Препринт статьи ученых можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам Technology Review.



Источник: Компьюлента