تحقیقات جدید برای تولید نانوماشین‌ها

یک تیم تحقیاتی پیشرفته در دانشگاه لایکستر در حال تلاش برای کنترل نیروی طبیعت (که تنها یک دهه پیش به طور دقیق اندازه‌گیری شد) در جهت توسعه فناوری آینده می‌باشند. این کار می‌تواند در کاربردهایی که بیشتر شبیه داستان‌های علمی تخیلی است (همچون استفاده از ماشین‌های بسیار ریز شبیه زیردریایی برای از بین بردن سلول‌های سرطانی) مورد استفاده قرار گیرد.

یک تیم تحقیاتی پیشرفته در دانشگاه لایکستر
در حال تلاش برای کنترل نیروی طبیعت (که تنها یک دهه پیش به طور دقیق
اندازه‌گیری شد) در جهت توسعه فناوری آینده می‌باشند. این کار می‌تواند در
کاربردهایی که بیشتر شبیه داستان‌های علمی تخیلی است (همچون استفاده از
ماشین‌های بسیار ریز شبیه زیردریایی برای از بین بردن سلول‌های سرطانی)
مورد استفاده قرار گیرد.

باور بر این است که این تیم پژوهشی تنها گروهی در انگلیس است که نیروی
کاسیمیر (Casimir) سطوح صاف و الگودهی شده را اندازه‌گیری کرده و استفاده
از این نیرو را در فناوری نانو مورد ارزیابی قرار می‌دهد.

این تحقیق از نوسانات کوانتومی خلأ نشأت می‌گیرد؛ این نوسانات بخشی از
تئوری زمینه کوانتومی می‌باشد که در حال حاضر یک تئوری جهانی برای توصیف
رفتار تمام ذرات کوانتومی است.

نیروی کاسیمیر نتیجه منطقی این نوسانات کوانتومی است که می‌توان با استفاده
از ابزارهای فناوری نانو (مخصوصاً میکروسکوپ‌های نیروی اتمی) این نیرو را
اندازه‌گیری کرد.

نتایج این تحقیق می‌تواند منجر به تولید یاتاقان‌های بدون اصطکاک شده و یکی
از مشکلات بنیادی نانوماشین‌ها را حل کند.

این تحقیق که توسط کریس بینز استاد نانوعلم دانشکده فیزیک و ستاره‌شناسی
رهبری شده است، تنها موضوع بنیادی مورد علاقه نیست. امید بر این است که
بتوان با کنترل نیروی کاسیمیر راهی برای انتقال نیرو بدون تماس در
نانوماشین‌ها یافته و در حقیقت نانوماشین‌هایی ساخت که اندازه قطعات آن در
حد مولکول‌هاست.

کریس بینز می‌گوید: «عموماً نانوماشین‌ها علمی تخیلی هستند؛ در نتیجه
بسیاری از کارهایی که آنها می‌توانند انجام دهند در حد تصور است؛ اما یکی
از محتمل‌ترین کاربردهای عملی این ماشین‌ها استفاده‌های پزشکی آنهاست که به
صورت ماشین‌های شبیه زیردریایی می‌توانند سلول‌های سرطانی را شناسایی کرده
و آنها را از بین ببرند».

معمولاً در چنین ماشین‌هایی نیروی کاسیمیر یک مشکل می‌باشد، زیرا در چنین
فواصل کوتاهی، این نیرو کاملاً قوی بوده و موجب ایجاد چسبندگی در تمام اجزا
شده و جدا شدن آنها را غیرممکن می سازد.

در این تحقیق سعی می‌شود که از این نیرو بر علیه خودش استفاده شده و با
استفاده از آن نیرو را بدن ایجاد تماس میان اجزا منتقل کرد؛ مثلاً می‌توان
با الگودهی سطوح، نیروهای جانبی ایجاد کرد که در آن یک سطح الگودهی شده می‌تواند
یک سطح دیگر را در همان جهت بکشد.

بینز می‌گوید: «این یک تحقیق هیجان‌انگیز است؛ کسی باور نمی‌کند که بتوان
از نیروی کاسیمیر به عنوان یک نیروی دافعه استفاده کرد».