محققان در فلوریدا دریافته‌اند که نیروی کاسیمیر بین اشیا به شدت به شکل آنها وابسته است؛ آنان همچنین دریافتند نیروی کاسیمیر میان اشیای دارای شیارهای نانومقیاس در سطح خود نسبت به اشیای دارای سطوح صاف، کمتر است.
کنترل نیروی کاسیمیر
محققان در فلوریدا دریافته‌اند که نیروی کاسیمیر بین اشیا به شدت به شکل آنها وابسته است؛ آنان همچنین دریافتند نیروی کاسیمیر میان اشیای دارای شیارهای نانومقیاس در سطح خود نسبت به اشیای دارای سطوح صاف، کمتر است. با این حال این کاهش کمتر از حد انتظار است. این اندازه‌گیری‌ها اولین گام در مسیر کنترل نیروی کاسیمیر از طریق تغییر هندسه اشیا بوده و می‌تواند به جلوگیری از چسبیدن بخش‌های متحرک در نانوماشین‌ها به یکدیگر کمک کند.
جاذبه مرموز میان اشیای رسانای خنثی در خلأ اولین بار به‌وسیله‌ی هنریک کاسیمیر در سال ۱۹۴۸ توصیف شد؛ این نیرو را نمی‌توان با فیزیک کلاسیک توجیه کرد و کاملاً مربوط به اثر کوانتومی است. هر قدر اشیا کوچک‌تر بوده و فاصله میان آنها در حد میکرومتر یا کمتر باشد، این نیرو اهمیت بیشتری یافته و موجب چسبیدن قطعات سیستم‌های میکرو و نانوالکترومکانیکی (MEMS/NEMS) به یکدیگر می‌شود. بنابراین توانایی کنترل این نیرو لطفی در حق طراحان MEMS/NEMS خواهد بود.
در طول دهه گذشته پژوهشگران نیروی کاسیمیر را در آزمایش‌های بسیار دقیق اندازه می‌گرفته‌اند. در این پژوهش، محققان از یک نوسانگر میکرومکانیکی انقباضی برای اندازه‌گیری نیروی کاسیمیر میان یک کره شیشه‌ای پوشیده شده با طلا و یک سطح سیلیکونی دارای گودال‌های نانومقیاس استفاده کرده‌اند. کره شیشه‌ای روی یک صفحه میکرومکانیکی که در پاسخ به نیرو کج می‌شود، چسبانده می‌شود. چندین الکترود در زیر این صفحه قرار داده می‌شود تا میزان کج‌شدگی آن را اندازه بگیرد. همچنین یک سطح پیزوالکتریکی فاصله میان این صفحه و سطح سیلیکونی را کنترل می‌کند.
وابستگی شکلی شدید
بنابر گفته محققان، شکل اشیایی که باهم برهمکنش می‌کنند، در تعیین نیروی کاسیمیر میان آنها بسیار مهم است، زیرا به انرژی نقطه صفر حالت‌های الکترومغناطیسی محدود شده به‌وسیله‌ی اشیای برهمکنش کننده بستگی دارد. هو بون چان از دانشگاه فلوریدا و یکی از اعضای این گروه پژوهشی می‌گوید: «عرض گودال‌های نانومقیاس مشابه طول موج حالت الکترومغناطیسی مربوطه بوده و در نتیجه، نفوذ نیروی الکترومغناطیسی را دشوار می‌سازد؛ بدین ترتیب وابستگی شکلی شدیدی حاصل می‌شود.»
او می‌افزاید با وجودی که این نتایج کاربرد عملی فعلی ندارند، اما این کار اولین گام در مسیر کنترل نیروی کاسیمیر از طریق تغییر هندسه اشیا است. «آزمایشات ما روزی می‌تواند به کاهش تمایل قطعات نانومقیاس متحرک به ایجاد تماس با یکدیگر (به دلیل اثرات کوانتومی) کمک کند».
این پژوهشگران نتایج کار خود را در Physical Review Letters منتشر نموده‌اند.
