از زمانی که برای اولین بار در دهه ۱۹۸۰ سیستم‌های میکروالکترونیک مطرح شدند تا به امروز این فناوری نتوانسته به جایگاهی که پیش‌بینی می‌شد برسد. یکی از مشکلات در این مسیر، چسبیدن قطعات کوچک در مقیاس نانو به یکدیگر در اثر نیروی کشش سطحی است اثری که محققان آن را اصطکاک استاتیکی گویند. در مطالعات اخیر محققان نشان دادند که می‌توان این مشکل را با شناورسازی میان دو قطعه حل کرد. برای این کار کافی است پوشش فلزی میان دو سطح ایجاد کرد.
استفاده از شناورسازی کوانتومی در نانوسیستم‌ها
یک تیم تحقیقات بین المللی با چاپ مقاله‌ای در نشریه Applied Physics Letters نشان دادند که می‌توان بین دو سطح نانومقیاس شناورسازی کوانتومی انجام داد. نکته عجیب در این شناورسازی آن است که پدیده از نیروی کازیمیر-لیفشیت نشات می‌گیرد که یک ویژگی غیرمعمول بوده که به‌صورت جاذبه و یا دافعه است. این نیرو، همانند نیروی واندروالسی، به‌دلیل خواص الکتریکی ذاتی دو سطح نزدیک هم ایجاد می‌شود.
در این پروژه محققان توجه خود را به نیروی کازیمیر-لیفشیت که میان دو سطح سیلیکا در محلول ( برموبنزن یا تولوئن) اتفاق می‌افتد معطوف ساختند. قاعدتا این نیرو باید جاذبه باشد اما با دور شدن دو ذره از یکدیگر این نیرو تضعیف می‌شود. به این تضعیف، شتاب منفی گفته می‌شود. محققان دریافتند که در جایی که شتاب منفی در اثر پوشش دهی با لایه‌های نازک از طلا روی سیلیکا ایجاد شود، می‌توان فاصله میان دو ذره را کم کرد.
همین اصلاح کوچک موجب می‌شود تا ناحیه شتاب منفی از فاصله چندین نانومتری به فاصله چند نانومتری افت پیدا کند، این اصلاح از طریق خواص دی الکتریک پوشش سطحی سیلیکا انجام می‌پذیرد. در واقع شتاب منفی موجب تضعیف نیروی جاذبه شده و زمانی که فاصله به میزان بحرانی رسید، این نیرو تبدیل به دافعه می‌شود. در پایین‌تر از فاصله شناورسازی، نیرو دوباره جاذبه می‌شود، در حالی که در بالاتر از این فاصله، نیرو دافعه ایجاد شده و افزایش می‌یابد تا به یک حد بیشینه برسد.
توانایی کنترل نیروی کازیمیر-لیفشیت مطلب تازه‌ای نیست، از دهه ۱۹۷۰ به‌صورت نظری روی این ویژگی کار شده است اما اخیرا بعد از ظهور فناوری نانو این موضوع به‌صورت عملی مورد آزمایش قرار گرفته است.
بو سرنلیوس از دانشگاه لینکوپینگ سوئد می‌گوید جاذبه میان دو ذره سیلیکا در تولوئن موضوع جالبی است، پیش از این نشان داده شده بود که اگر یکی از این ذرات با طلا جایگزین شود و فاصله آنها از فاصله شناوری‌سازی بیشتر شود، این نیرو تبدیل به دافعه می‌شود. چیزی که ما یافتیم این بود اگر پوشش طلا روی سیلیکا اعمال کنیم، این فاصله کمتر می‌شود.
