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Nanotecnologia

Levitação quântica já havia sido prevista por pesquisadores brasileiros

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/08/2007

Levitação quântica já havia sido prevista por pesquisadores brasileiros

Inversão da força de Casimir

Há poucos dias noticiamos o trabalho de dois físicos teóricos ingleses, que afirmaram ser possível inverter a Força de Casimir e fazer com que nanopartículas levitem (veja Levitação quântica é possível em nanoescala).

Não se tratava de uma novidade autêntica: há cerca de dois anos, dois pesquisadores brasileiros submetiam para publicação um artigo científico que já explorava a possibilidade da levitação quântica por meio da inversão da Força de Casimir.

E com uma vantagem significativa: o trabalho dos professores André Gusso, da Universidade Estadual de Santa Cruz, em Ilhéus, e Alexandre Grezzi de Miranda Schmidt, da Universidade Federal Fluminense, propõe a verificação do efeito utilizando materiais reais: cavidades feitas de ouro e alumínio. A proposta dos pesquisadores ingleses baseia-se na utilização de um metamaterial especial, teoricamente possível, mas que nunca foi construído.

Otimização

A possibilidade de elaboração do experimento proposto pelos cientistas brasileiros é maior também porque eles propõem a utilização de materiais normais e a construção de cavidades retangulares, muito mais fáceis de se fabricar com as tecnologias atuais. A maioria dos estudos envolvendo a observação e o eventual aproveitamento da Força de Casimir trabalha com esferas e com materiais ideais, sejam condutores ou dielétricos.

A proposta de Gusso e Schmidt inclui uma otimização da cavidade no interior da qual a Força de Casimir poderá ser observada. Com essa otimização, a força é maximizada e se torna capaz de equilibrar o peso da placa superior que fecha a cavidade.

Atrito em nanoescala

O estudo tem um potencial muito grande para gerar resultados de nível tecnológico. À medida que proliferam os usos e as aplicações dos dispositivos micro e nanoeletromecânicos (MEMS e NEMS), torna-se mais urgente lidar com uma de suas maiores limitações, o desgaste.

Em nanoescala, o atrito gera forças muito grandes, capazes de inutilizar esses microdispositivos em muito pouco tempo.

A adequada exploração da Força de Casimir, principalmente a repulsiva, se comprovada experimentalmente, além de resolver o problema do atrito, poderia resultar em novas formas de se movimentar as partes mecânicas dos MEMS e NEMS.

Sobre a lubrificação de nanodispositivos, veja também Como lubrificar nano-mecanismos e Gases poderão ser utilizados para lubrificar máquinas microscópicas.

Bibliografia:

Artigo: Repulsive Casimir Forces Produced in Rectangular Cavities: Possible Measurements and Applications
Autores: André Gusso, Alexandre Grezzi de Miranda Schmidt
Revista: Brazilian Journal of Physics
Data: March, 2006
Vol.: 36, no. 1B, pp. 168 - 176
Link: http://www.sbfisica.org.br/bjp/files/v36_168.pdf





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