Svelato il primo chip che sfrutta l'energia del vuoto

Nel mondo quantistico domina la forza di Casimir, che spinge assieme due conduttori paralleli quando si trovano a distanza nanometrica e questo rende problematico lo sviluppo delle macchine microelettromeccaniche. Lavorare a queste distanze è estremamente difficile negli esperimenti, come nel posizionamento degli oggetti o perchè le imprecisioni della loro superficie altera la forza di Casimir e la sua direzione. I fisici presso l'Università della Florida, Jie Zou http://www.phys.ufl.edu/~zoujie/CurriculumVitae.html e colleghi, sono riusciti a produrre un dispositivo in silicio che può misurare la forza di Casimir tra due barrette parallele dello stesso materiale. Una delle due è bloccata e l'altra è mobile e collegata ad un attuatore elettromeccanico e dopo una misurazione della loro distanza tramite microscopio elettronico, viene applicato un voltaggio all'attuatore che spinge la barra mobile verso quella fissa. Zou e colleghi in questo modo possono facilmente misurare l'oscillazione delle barrette, la cui frequenza dipende dalla forze che agiscono su di esse, quindi se cambiano le forze di Casimir, cambia l'oscillazione e diviene possibile misurarle. Escludendo poi forze elettrostatiche residue, i calcoli combaciano quasi esattamente con le predizioni teoriche relative a barrette di quella forma.

Il dispositivo è un grosso passo avanti, che risolve problematiche come le distorsioni di forma (entrambe le barre sono prodotte nella stessa fase litografica) e il controllo del loro posizionamento (barre e attuatore sono un corpo unico nel dispositivo) e le misurazioni risultano più semplici su un singolo chip. In breve, è la prima macchina on-chip che sfrutta la forza di Casimir generata da una specifica configurazione geometrica. In futuro quindi la prossima generazione di dispositivi microelettromeccanici dovrebbe sfruttare le forze di Casimir, piuttosto che esserne disturbata.

Documento scientifico: http://arxiv.org/abs/1207.6163
Fonte: http://www.technologyreview.com/view/428648/engineers-unveil-first-casimir-chip-that-exploits/
Brevetto: http://www.calphysics.org/Patent7379286.pdf

Vedi: http://online.kitp.ucsb.edu/online/fluctuate08/chan2/pdf/Chan2_Fluctuate_KITP.pdf

Svelato il primo chip che sfrutta l'energia del vuoto ultima modifica: 2012-08-02T18:35:35+00:00 da Richard
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Richard

Noi siamo l’incarnazione locale di un Cosmo cresciuto fino all’autocoscienza. Abbiamo incominciato a comprendere la nostra origine: siamo materia stellare che medita sulle stelle. (Carl Sagan)