Popravka nano mašine

U nanotehnolgiji, kada se radi sa sićušnim delovima sićušnih mašina - govorimo o delovima koji su veličine nekoliko milijarditih delova metra - postoji problem. Ti delovi se lepe jedan za drugi zahvaljujći takozvanoj sili Kažimira. Kako se ta sila prevazilazi , tj kako se pokreću nano mašine - otkrili su fizičari iz Štutgarta. Primer iz svakodnevice

Evo prvo jednog primera iz svakodnevice - videli ste sigurno kako dve staklene ploče, ako se stave jedna na drugu, teško mogu da se odvoje,čini se kao da su zalepljene,.... slično se dešava i sa novinama, kada se, kao zalepljene, spoje dve stranice.Sličan fenomen je u pitanju kada se sićušni delovi nano mašine zalepe jedan za drugi. Medjutim, ovde je uzrok spajanja drugaciji i zasniva se na tome da u samom vakuumu izmedju dve metalne pločice nastaju elektromagnetna polja u obliku talasa.

Nije samo vakuum "kriv"

Prof. Zigfrid Ditrih sa Maks Plank insituta za istraživanje metala u Štugartu bavi se ovim fenomenom petnaestak godina: “Ti talasi koji se pojavljuju moraju da ispune odredjene uslove na ivicama metalnih pločica i moraju da nestanu. Zbog toga su talasi ograničene dužine u unjutrašnjosti prostora izmedju dve metalne pločice, na ivicama ne. Razlika u dužini elektromagnetnih talasa dovodi do jedne efektivne sile izmedju dve pločice mada su one odvojene samo vakuumom."

Kažimorva sila

Dakle nije vakuum razlog koji dovodi do stvaranja odredjeneih elktromagnetenih talasa, već blizina pločica. Svuda okolo postoje različite vrste talasa. Iz te neravnoteže nastaje sila koja je dobila ime po fizičaru Hendriku Cažimirru koji je njeno postojanje predvideo još 1948. godine. Ta sila je razlog zbog kojeg metalne pločice deluju kao da su zalepljene...

Rešenje je tečnost

Postavlja se pitanje šta protiv te sile može da se uradi? "Suštinska ideja je da se prostor izmedju pločica ne ispuni samo vakuumom nego tecnošću čije stanje može da se menja variranjem temperature. Poznarto vam je da se prilikom hladjenja supe, voda odvaja od masti - tako da mast može da se vidi. Ako zamislimo da je tečnost izmedju metalnih poločica mešavina vode i masti - dakle na visokoj temperatauri ujednačena i da se prilikom hladjenja razdvaja onda se postižu velike koncentracije fluktuacije koje je moguće sortirati po odredjenim talasima."

Teorija je potvrdjena eksperimentima

Prof Ditrih predaje i matematiku i fiziku na fakultetu u Štutgartu i uspeo je da profesora Klemensa Išingera ubedi da njegovu teoriju proveri eksperimentalno.Kristofer Hertlajn je fizičar i objašnajava postupak. “Koristimo jednu malu plastičnu kuglu koja pliva u mešavini vode i ulja i nalazi se pred jednim zidom.Taj zid i plastična kugla stvaraju ograničanje za taj spektar fluktuacije. Metoda koju koristimo u institutu omogućava nam da veoma precizno izmerimo sile koje tu nastaju.Time smo se bavili poslednjih godinu ipo dana.“

Sićušne dimenzije

Sve to se odvija u sićušnim deimenzijama. Kugla je bila prečnika 4 mikrometra, dakle četeri milionita dela metra. A sile koje tu nastaju su još mnogo manje: “Grubo rečeno –masa jedne buve podeljena na milion -otprilke je jednaka sili koju naša kugla doživljava i koju mi moramo da razbijemo u ovom krajnje osetljivom eksperimentu."

Na radost profesora Ditriha, eksperimenti su potvrdili njegovu teoriju: “Ispostavilo se da se teorija i rezultati eksperimenta frapantno pokalpaju. Na graffikonima se linije potpuno pokalpaju i to bez varijabilnih parmetara.”

Nano mašine mogu da funkcionišu

Time je uspeo dokaz Kažimirove sile i utaban put za rešenje problema metalnih pločica koje se lepe . Jednu stranu pločice potrebno je tako preparirati da privuče vodu ili ulje. Ovim uspehom naučnika iz Štutgarta rešen je problem lepljenja sićušnih delova sićušnih mašina koje, preparirane mogu bez problema da funkcionišu.

To umnogome olakšava izradu sićušnih nano mašina. A one su potrebne kako bi možda u budućonstti putovale kroz krvotok do odredjenog organa gde će izvršiti operaciju.