У хиральных метаматериалов обнаружили обратный эффект Казимира, Hi-Tech

Схематическое изображение флуктуаций вакуума (синим) в окрестности и между двумя пластинами. Иллюстрация пользователя MissMJ с сайта wikipedia.org

Физикам удалось обнаружить у так называемых хиральных метаматериалов обратный эффект Казимира, то есть эти материалы отталкиваются при сближении на нанометровые расстояния. Статья исследователей появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе Лаборотории Эймса, сотрудники которой принимали участие в работе.

Хиральными метаматериалами называются метаматериалы (то есть материалы, свойства которых определяются внутренним строением, а не химическим составом), структура которых такова, что никаким движением в пространстве ее нельзя совместить с собственным зеркальным отображением. Примером подобных несовместимых объектов могут служить руки человека - правую ладонь нельзя повернуть так, чтобы она выглядела так же как и левая.

Эффект Казимира, о котором идет речь, был предсказан в 40-х годах прошлого века. Типичным его примером является следующий: две металлические пластины без заряда, помещенные в вакуум на расстояние менее 10 нанометров, притягиваются.

В рамках новой работы, которая, правда, носила теоретический характер, ученые моделировали поведение метаматериалов на компьютере. Дело в том, что практическое производство подобных структур из полупроводников пока находится в зачаточном состоянии.

В результате исследователям удалось установить, что между двумя пластинами из подобного материала будут возникать силы отталкивания. Это связано с тем, что необычная структура полупроводникового материала оказывает влияние на энергетические флуктуации вакуума, которые лежат в основе эффекта.

Совсем недавно отталкивающий эффект Казимира был получен в другом эксперименте американских ученых. В рамках исследования ученые поместили позолоченную сферу над кварцевой пластиной в бромбензол. Эффект Казимира возникал не только между сферой и пластиной, но между ними и жидкостью. При этом бромбензол "втягивался" в зазор между объектами, поддерживая сферу на плаву.