Científicos descubren la forma de hacer levitar objetos diminutos

Podría sonar como algo sacado de una novela de Harry Potter, pero no hay nada de ficción en este descubrimiento realizado por científicos británicos que hace que objetos diminutos leviten. El hallazgo se espera que tenga beneficios importantes para el sector de la nanotecnología.
Científicos teóricos de la Universidad de St Andrews, en el Reino Unido,descubrieron que eran capaces de revertir una fuerza cuántica, conocida como la fuerza de Casimir, que hace normalmente que los objetos permanezcan adheridos.

El fenómeno, que fue descubierto por primera vez en 1948, consiste en una fuerza física que se ejerce entre objetos separados debido a la resonancia de todos los campos de energía dominantes en el espacio entre los objetos. Los campos hacen que los átomos permanezcan unidos. Un ejemplo de esta fuerza cuántica en acción es la capacidad del geco para adherirse a las superficies.

Aunque esta fuerza física no tiene efecto alguno en nuestra vida diaria, puede tener importantes implicaciones para la nanotecnología.
«La fuerza de Casimir es la causa principal de fricción en el mundo a nanoescala, concretamente en algunos sistemas microelectromecánicos», afirma el profesor Ulf Leonhardt de la Escuela Universitaria de Física y Astronomía.

«Estos sistemas desempeñan ya un importante papel, por ejemplo, en los dispositivos mecánicos diminutos que provocan que el airbag del coche se hinche o aquellos que dan energía a los minúsculos dispositivos denominados «laboratorios en un chip» utilizados para probar fármacos o realizar análisis químicos. Las micro o nanomáquinas podrían funcionar con más fluidez y con menos o ninguna fricción si se puede manipular la fuerza», añadió el profesor.

Los científicos consiguieron revertir la fuerza situando una pequeña lente «perfecta» entre dos objetos. La lente está hecha de un metamaterial artificial que tiene un índice de refracción negativo. Esto hace que se curve un haz de luz de forma opuesta a lo normal y permita al metamaterial modificar la resonancia en el espacio que existe entre los dos objetos, invirtiendo así la fuerza de Casimir.

Un objeto podría entonces sostenerse sobre otro a una distancia donde la fuerza de Casimir repelente del vacío cuántico equilibra el peso de la lámina, que levita, casi literalmente, sobre la nada. Los científicos afirman que la lente es lo suficientemente fuerte como para hacer levitar un espejo de aluminio que tenga un grosor de 500 nanometros.

«Para reducir la fricción en el nanomundo, la solución podría ser, en última instancia, convertir la adherencia natural en repulsión. En vez de permanecer pegada, parte de la micromaquinaria podría levitar», afirmó el profesor Leonhardt.

Aunque en principio es posible que los seres humanos leviten, los científicos afirman que todavía queda mucho antes de que se desarrolle la tecnología para lograr este tipo de hazañas.

«Por el momento, con la tecnología actual, en la práctica solo va a ser posible para los microobjetos, ya que esta fuerza cuántica es pequeña y funciona solo a pequeña escala. Por ahora la levitación en seres humanos sigue siendo algo de los dibujos animados, cuentos de hadas y relatos paranormales», declaró el profesor Leonhardt.