Исследователи из Гарвардского университета заявили о том, что определили и измерили силу, которая возникает на молекулярном уровне, используя определенную комбинацию молекул, которые отталкиваются друг от друга.

Этот процесс взаимного выталкивания молекул вызывает эффект поддержания их в воздухе, иными словами — эффект левитации. Часть молекул, поднятых в воздух, парит над основным слоем объекта, при этом левитирующие объекты могут перемещаться относительно друг друга с практически полным отсутствием силы трения.

Профессор Гарвардского университета Федерико Капассо, который руководил исследованием, выдвинул предположение о том, что открытие, сделанное его командой, делает возможным разработку целого класса новых технических устройств и гаджетов.

Ученый отметил, что, несмотря на то, что экспертам удалось поднять в воздух лишь нанообъекты, до левитации крупных объектов остался лишь один шаг, так как основные механизмы и принципы процесса левитации ими уже изучены.

Открытие было сделано в ходе работы по созданию миниатюрных датчиков для автомобильных подушек безопасности. Перед учеными стояла задача создать наноустройства из тончайших металлических пластин, придумав при этом способ обойти так называемый «эффект Казимира».

Согласно теории немецкого физика-теоретика Генриха Казимира, между двумя проводящими незаряженными поверхностями, помещенными в вакуум, возникает взаимное притяжение за счет колебаний вакуума из-за постоянного возникновения и исчезновения в нем виртуальных частиц.

Исследователям предстояло решить сложную задачу: нанодетали автомобильных сенсоров не должны были притягиваться друг к другу. Ранее команда российских ученых предположила, что «эффект Казимира» можно снизить или нейтрализовать, используя правильную комбинацию материалов для поверхностей.

Американские ученые в ходе эксперимента использовали пластину кварцевого стекла и крошечный шарик из золота, помещенный в жидкость, с помощью которых они измеряли силу отталкивания.

* * *
Устройства, создание которых станет возможным благодаря открытию ученых, смогут успешно использоваться в медицине, а также в других, не менее важных областях.

Занимаются сегодня исследованиями в области левитации и в Великобритании. В Ноттингемском университете, например, группой профессора Петера Кинга разработан уникальный прибор, сконструированный на основе мощного электромагнита из сверхпроводящего материала, который позволяет преодолевать земное тяготение достаточно массивным предметам.

Изобретение было испытано на таких материалах, как алмаз, свинец, золото и платина. В основе нового метода — использование магнитных свойств веществ.

По этому параметру их можно разделить на три класса — ферромагнетики, пара- и диамагнетики. Ферромагнетики обладают магнитными свойствами, пара- и диамагнетики — нет.

При этом парамагнетики слабо притягиваются магнитным полем, диамагнетики — наоборот, слабо отталкиваются им.

Благодаря этому свойству диамагнетиков они могут «летать» в воздухе (точнее, в магнитном поле). Существуют лабораторные установки, в которых легкие вещества поднимаются в воздух и парят над магнитным контуром.

Заставить левитировать более плотные вещества можно, наполнив камеру установки ферромагнитной или парамагнитной жидкостью, которая притягивается к магниту, в то время как диамагнитные материалы плавают на ее поверхности.

Профессор Петер Кинг считает, что изобретение вполне пригодно для практического использования. Благодаря чрезвычайной чувствительности прибора к плотности левитирующего тела, с его помощью можно, например, с успехом осуществлять сортировку минералов.