نیرویی عجیب بر ذرات نانویی

 
مجله علمی ایلیاد - قوانین متعددی در مقیاس‌های مختلف، بر ماده حاکم هستند. با کوچکتر شدن مقیاس تکنولوژی نانو، دانشمندان توجه بیشتری به قوانین فیزیک حاکم بر مقیاس‌های بسیار کوچک معطوف کرده‌اند. فیزیکدانان اخیراً موفق به اندازه‌گیری اثر «کاسیمیر» که نیرویی عجیب به کوچکترین ذرات اثر می‌گذارد، شدند. این نیرو توسط تعاملات بین موج‌های الکترومغناطیسی ذرات در خلاء به‌وجود می‌آید. فیزیک کلاسیک نیز در این زمینه چندان به‌کار نمی‌آید. به همین دلیل دانشمندان از فیزیک کوانتوم برای توضیح مشاهدات خود کمک گرفتند.

«الساندرو مانیاواکس»، پروفسور فیزیک دانشگاه نیومکزیکو در گزارشی خبری اعلام کرد: «این مطالعات حائز اهمیت هستند؛ زیرا ما در حال بهبود تکنولوژی نانو هستیم و در جایی از مسیر قرار داریم که مقیاس مطالعاتی ما بسیار کوچک است و این‌گونه نیروها می‌توانند اثراتی از خود بر روی این ذرات بر جای بگذارند. ما می‌دانیم اثر کاسیمیر وجود دارد، بنابراین سعی ما بر این است که اثر کلی آن بر روی این ذرات بسیار کوچک را متوجه شویم.»

در خلال این مطالعه، مانیاواکس و گروهی بین‌المللی از محققان موفق شدند تا با قیاس بین نظریات فیزیک کلاسیک و کوانتوم، اثر کاسیمیر را توصیف کنند. دریایی از فوتون داخل خلاء بر روی ذره‌ی نانوی چرخنده‌، اثری همانند اثر اصطکاک توپی بر سطح می‌گذارد. فوتون‌ها سرعت چرخش ذره را کاهش داده و اثر دیگری متعاقباً بر روی آن می‌گذارند. جالب اینکه هیچ تماسی بین فوتون‌ها و ذره‌ی نانو صورت نمی‌گیرد.

مایانواکس در این مورد گفت: «این ذره نانو نیرویی را متعاقباً، به‌طوریکه گویا در تماس با سطحی است، متحمل می‌شود و جالب اینکه حتی در تماس با فوتون نیست. به جرأت می‌توان گفت واکنشی عجیب در این لحظه رخ می‌دهد؛ اما واکنشی که ممکن است برای متخصصان این زمینه ثابت کند که در واقع برخوردی میان فوتون‌ها و ذرات نانو وجود دارد.» آزمایش‌ها نشان داد تغییرات در فاصله‌ی میان ذرات و سطح، باعث منحرف ‌کردن اثر کاسیمیر و تغییر در شدت آن می‌شود. مشاهدات جدید که در مجله‌ی Physical Review Letters منتشر شده‌اند، می‌توانند به پیشرفت تکنولوژی نانو در صنایع الکترونیک و سلامت کمک کنند.
 
نوشته: بروکس های
ترجمه: مجله علمی ایلیاد
مجله ایلیاد رادر اینستاگرام دنبال کنید...مجله ایلیاد رادر تلگرام دنبال کنید...مجله ایلیاد رادر آپارات دنبال کنید...مطالب مشابه● غلبه بر یکی از محدودیت‌های قانون اول ترمودینامیک● کشف آنزیمی که هوا را به انرژی تبدیل می‌کند● چرا در استوا وزن همه چیز کمتر است؟● طلای موجود بر روی زمین چگونه شکل گرفته است؟● چرا خوردن و آشامیدن قبل از انجام جراحی ممنوع است؟● سنگین‌ترین قطعه طلای جهان کجاست؟● حل معمای ۵۰۰ ساله‌ی لئوناردو داوینچی● چگونه لیزر می‌تواند رعد و برق را متوقف کند؟● دانشمندان با امواج صوت اجسامی را جابه‌جا کردند● چرا برخی رنگ‌ها مانند قهوه‌ای در رنگین‌کمان‌ها نیستند؟جدیدترین مطالب● آمار سرقت پس از قانون کاهش مجازات ● چطور لکه‌های مداد را از روی دیوار پاک کنیم؟● باکتری‌ها چگونه به مغز حمله می‌کنند؟● دانشمندان گامی دیگر به اینترنت کوانتومی نزدیک‌تر شده‌اند● چطور ویتامین B12 مورد نیاز بدن‌مان را تامین کنیم؟● ورود اورانیوم به خاک چه ارتباطی با کودهای کشاورزی دارد؟● آیا گیاهان هم صدا دارند؟● چطور در خانه توت فرنگی بکاریم؟● شواهد جدید برای مدل استاندارد کیهان‌شناسی● چطور جلوی استفراغ شیرخوار را بگیریم؟● سیاره‌ی ناهید فعالیت‌های آتشفشانی دارد● چطور برای یک سفر کمپینگ آماده شویم؟● قدیمی‌ترین نشانه‌های برخورد شهاب‌سنگ‌ها با زمین● تصویری فوق‌العاده از یک برج پلاسمایی بر روی سطح خورشید● چگونه با عدم تعادل شیمیایی در مغز برخورد کنیم؟● کشف درخشان و داغِ جیمز وب● پنج فایده‌ی دارچین برای سلامتی● کدام حیوان بلندترین گردن را در قلمرو حیوانات داشته است؟● چطور رادیاتور خودرو را تخلیه و تعویض کنیم؟● چگونه از شر مگسک چشم خلاص شویم؟