Omgekeerd Casimir-effect voor het eerst experimenteel aangetoond

In de VS is voor het eerst aangetoond dat je een microbolletje boven een oppervlak kunt laten zweven zonder er enige invloed van buitenaf op uit te oefenen. Onderzoekers van Harvard University en de National Institutes of Health haalden er deze week de voorpagina van Nature mee.

De onderzoekers dromen nu van wrijvingsloze, zwevende nanolagertjes, nanokompasnaaldjes en gyroscoopjes. Ze hebben op het basisprincipe alvast octrooi aangevraagd.

De levitatie wordt toegeschreven aan de zogeheten repulsieve Casimir-Lifschitzkracht. Dit is een bijzondere vorm van het Casimireffect, een kwantummechanische kracht die in 1948 voor het eerst theoretisch werd voorspeld door de Nederlandse fysicus Hendrik Casimir.

Het Casimireffect komt er op neer dat twee oppervlakken, die van hetzelfde metaal zijn gemaakt, zwakjes naar elkaar toe worden getrokken zodra ze dichter dan ongeveer 100 nm bij elkaar zitten. Dat dat echt zo is, is al jaren geleden experimenteel aangetoond.

Er was echter ook voorspeld, onder meer door de Rus Evgeny Lifshitz, dat bepaalde combinaties van verschillende materialen elkaar juist zouden afstoten. Dat laatste had nog niemand ooit echt zien gebeuren.

In de VS is het nu gelukt met een polystyreenbolletje (diameter 39.8 micrometer) dat werd gecoat met een 100 nm dik goudlaagje. Het bolletje werd vastgemaakt aan een hefboompje en ondergedompeld in broombenzeen. Boven een siliciumplaatje onderin de vloeistof bleek het inderdaad omhoog te worden gedrukt.

bron: Harvard