Para ilmuwan melayangkan bola kecil menggunakan mekanika kuantum

Chicago – Para ilmuwan AS telah menemukan cara untuk melayangkan objek terkecil dengan menggunakan kekuatan aneh mekanika kuantum, dan pada hari Rabu mengatakan bahwa mereka mungkin dapat menggunakannya untuk membantu membuat mesin nanoteknologi kecil.

Mereka mengatakan bahwa mereka mendeteksi dan mengukur gaya yang berperan pada tingkat molekuler melalui kombinasi molekul tertentu yang saling tolak menolak.

Tolakan ini dapat digunakan untuk menahan molekul agar tetap tinggi, pada dasarnya mengangkatnya, menciptakan bagian-bagian yang hampir tanpa gesekan untuk perangkat kecil, kata para peneliti.

• Klik di sini untuk mengunjungi Pusat Ilmu Pengetahuan Alam FOXNews.com.

Federico Capasso, fisikawan terapan di Universitas Harvard di Massachusetts, yang studinya dimuat di jurnal Nature, mengatakan dia yakin bahwa mendeteksi gaya ini membuka kemungkinan munculnya kelas baru gadget kecil.

Tim tersebut, termasuk para peneliti di National Institutes of Health, belum bisa melayangkan suatu benda, namun Capasso mengatakan dia sekarang tahu bagaimana cara melakukannya.

“Ini adalah eksperimen yang kami yakin akan berhasil,” katanya.

Timnya sudah mengajukan paten.

“Dengan mengurangi gesekan yang menghambat pergerakan dan berkontribusi terhadap keausan, teknik baru ini menawarkan cara teoretis untuk meningkatkan permesinan pada tingkat mikroskopis dan bahkan molekuler,” kata Dr. Duane Alexander dari Institut Nasional Kesehatan Anak dan Pembangunan Manusia NIH.

“Teknologi nanomekanik yang muncul memiliki potensi untuk meningkatkan kedokteran dan bidang lainnya,” katanya dalam sebuah pernyataan.

Penemuan ini melibatkan mekanika kuantum, prinsip-prinsip yang mengatur partikel terkecil di alam.

Dengan mengubah dan menggabungkan molekul, mesin kecil dapat dirancang yang dapat diterapkan dalam pembedahan, produksi makanan dan bahan bakar, dan meningkatkan kecepatan komputasi.

Penemuan ini muncul dari pekerjaan Capasso sebelumnya sebagai wakil presiden penelitian fisik di Bell Labs, cabang penelitian pembuat peralatan telekomunikasi Lucent Technologies, yang sekarang menjadi Alcatel-Lucent.

“Saya mulai berpikir bagaimana saya bisa menggunakan kekuatan mekanika kuantum yang eksotis ini untuk teknologi,” katanya dalam sebuah wawancara telepon.

Bell sedang mengerjakan perangkat baru yang dikenal sebagai Micro Electromechanical Systems atau MEMS, teknologi yang digunakan pada sensor kantung udara untuk mengukur perlambatan mobil.

“Kami mulai bermain dengan nanomekanik atau mikromekanik,” kata Capasso.

Dia tahu bahwa ketika perangkat menjadi semakin kecil, mereka akan menjadi mangsa dari apa yang dikenal sebagai gaya Casimir, sebuah gaya tarik menarik yang muncul ketika dua permukaan logam yang sangat kecil melakukan kontak yang sangat dekat.

Pada benda yang sangat kecil, gaya ini dapat menyebabkan bagian-bagian yang bergerak saling menempel, suatu efek yang dikenal sebagai stiction.

Sebuah tim Rusia memperkirakan bahwa kekuatan ini dapat dibalikkan dengan menggunakan kombinasi bahan yang tepat.

Untuk percobaan Capasso, tim membenamkan bola berlapis emas ke dalam cairan dan mengukur gaya saat bola tersebut pertama-tama tertarik ke pelat logam, kemudian ditolak dari pelat yang terbuat dari silika.

Capasso mengatakan melayang adalah yang berikutnya.

“Kita hanya perlu melakukannya,” katanya.