Levititation mit der abstoßenden Casimir-Kraft
Vom Casimir-Effekt hatte ich schon einmal erzählt. Das ist der Effekt, der bewirkt dass bei sehr sehr kleinen Abstände eine anziehende Kraft zwischen zwei (z.B.) Platten auftritt, weil die stehenden Wellen der spontan auftauchenden und verschwindenden Teilchen nicht mehr dazwischenpassen und daher innen weniger auftauchen als um die Platte herum.
In einer neuen Arbeit, die in Nature News vorgestellt wird, wird nun von einer abstoßenden Version der Kraft berichtet. Da sie vom berühmten russischen Physiker Jewgeny Lifschitz vorhergesagt worden war, der den Übertrag vom idealisierten auf reale Metalle abgeleitet hat, spricht man vom Casimir-Lifschitz-Effekt.
Bei realen Metallen muss man die dielektrischen Eigenschaften berücksichtigen, vor allem die Permittivität. Diese macht eine Aussage darüber, wie sich ein äußeres elektrisches Feld innerhalb des Materials verhält.
Die Gruppe des Forscher Federico Capasso der Harvard University konnte dies nun erstmals experimentell nachweisen. Sie ersetzten das Vakuum zwischen den Platten durch eine Flüssigkeit, denn wenn die Permittivität einer der Metallplatte niedriger ist als die des Fluid zwischen den Platten, und die der anderen Platte höher, dann erhält man einen Effekt bei dem die Casimir-Kraft abstoßend wirkt. Der Effekt trat bei einem Abstand kleiner 120 nm auf. Außerdem benutzten sie eine Platte und eine Metallkugel, die dann (wie das Nature-Titelbild zeigt) über der Platte levitiert.
Der Casimir-Effekt ist durchaus relevant, da er an der Front der Forschung im Bereich der Nanotechnik auftreten wird und berücksichtigt werden muss.




April 24th, 2013 @ 6:59
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