Des scientifiques du laboratoire national d'Argonne du département américain de l'Énergie développent un moyen de contrôler la force Casimir, une force de mécanique quantique, qui attire les objets alors qu'ils ne sont distants que de cent nanomètres.
"La force Casimir est si petite que la plupart des expérimentations ont porté simplement sur ses caractéristiques, " a déclaré Derrick Mancini, directeur par intérim du Center for Nanoscale Materials. "Si nous pouvons contrôler cette force ou la rendre répulsive, cela peut avoir des effets dramatiques sur le développement de systèmes nanoélectromécaniques."
Les systèmes nanoélectromécaniques (NEMS) sont des dispositifs mécaniques de taille nanométrique qui peuvent être utilisés pour l'actionnement ou la détection à l'échelle nanométrique. De nombreux dispositifs NEMS sont actuellement en cours de développement pour des applications uniques de détection, télécommunications, traitement de signal, stockage de données, et plus. Dans le monde macro, la force de Casimir est si faible qu'elle peut à peine être détectée, mais à l'échelle nanométrique, cela devient un effet quantique que les scientifiques ne peuvent actuellement pas contrôler.
"Comme les dimensions caractéristiques de l'appareil diminuent à l'échelle nanométrique, les effets de la force attractive de Casimir deviennent plus prononcés, rendant très difficile le contrôle des nano-dispositifs. Il s'agit d'un défi technologique qui doit être relevé avant que le plein potentiel des dispositifs NEMS puisse être démontré, " a déclaré le scientifique Daniel Lopez. " Le but n'est pas seulement de limiter ses propriétés attractives, mais aussi pour le rendre repoussant. Une force répulsive agissant à l'échelle nanométrique permettrait aux ingénieurs de concevoir de nouveaux dispositifs NEMS capables de mouvement sans friction grâce à la nanolevitation. »
L'approche pour contrôler cette force consiste à nanostructurer les surfaces d'interaction pour régler les effets de la force de Casimir.
Le laboratoire national d'Argonne a récemment été sélectionné par la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) pour développer des mécanismes de contrôle et de manipulation de la force Casimir. Ce programme sera développé en partenariat étroit avec Indiana University Purdue University Indianapolis, NIST et Laboratoire national de Los Alamos.
Source :Laboratoire national d'Argonne (actualité :web)
