Физики разработали метод, который позволяет избежать слипания двух близко расположенных нанопластин и управлять перемещением одной из них. Для этого они поместили пластины в двухкомпонентную жидкость, в которой между пластинами возникают силы отталкивания, зависящие от температуры. Меняя температуру, ученые регулировали расстояние между нанообъектами. Технологию планируют использовать в микро- и наноустройствах.

Работа опубликована в Nature Physics.

При разработке наноустройств одной из проблем может быть слипание частей, которое происходит из-за сил Казимира. Силы Казимира возникают между двумя поверхностями, расположенными на расстояниях не более нескольких сотен микрометров, из-за квантовых флуктуаций электромагнитных полей в вакууме. В вакууме возникают и исчезают виртуальные фотоны, которые давят на поверхности. Чем ближе друг другу поверхности, тем меньше между ними возникает фотонов, из-за чего давление внутренних фотонов оказывается меньше неизменного внешнего давления, — поверхности слипаются.

В среде и при конечной температуре обобщением сил Казимира становятся силы Казимира — Лившица. Они могут быть не только отталкивающими, но и притягивающими. Ученые уже демонстрировали отталкивание пластин особой геометрической формы и при определенном подборе поверхностей и среды между ними. Однако в таких экспериментах трудно регулировать силу отталкивания и расстояние между пластинами. Создание условий, при которых будет возможен такой контроль позволит избежать слипания частей наноустройств.

Ученые из Гётеборгского университета под руководством Джованни Волпе (Giovanni Volpe) продемонстрировали контролируемую левитацию золотой пластинки над позолоченной стеклянной пластиной в растворе воды и 2,6-лутидина (C₇H₉N).