Se publicó un nuevo artículo científico, en parte, por un físico de la Universidad de Nuevo México está arrojando luz sobre una fuerza extraña que impacta partículas en el nivel más pequeño del mundo material.

El descubrimiento, publicado en Cartas de revisión física , fue realizado por un equipo internacional de investigadores liderado por el Profesor Asistente de la UNM Alejandro Manjavacas en el Departamento de Física y Astronomía. Entre los colaboradores del proyecto se encuentran Francisco Rodríguez-Fortuño (King's College London, REINO UNIDO.), F. Javier García de Abajo (Instituto de Ciencias Fotónicas, España) y Anatoly Zayats (King's College London, REINO UNIDO.).

Los hallazgos se relacionan con un área de nanofotónica teórica y teoría cuántica conocida como el efecto Casimir, una fuerza medible que existe entre los objetos dentro de un vacío causada por las fluctuaciones de las ondas electromagnéticas. Cuando se estudia usando la física clásica, el vacío no produciría ninguna fuerza sobre los objetos. Sin embargo, cuando se mira usando la teoría cuántica de campos, el vacío está lleno de fotones, creando una fuerza pequeña pero potencialmente significativa sobre los objetos.

"Estos estudios son importantes porque estamos desarrollando nanotecnologías en las que nos adentramos en distancias y tamaños que son tan pequeños que este tipo de fuerzas pueden dominar todo lo demás". "dijo Manjavacas." Sabemos que estas fuerzas de Casimir existen, asi que, lo que estamos tratando de hacer es averiguar el impacto general que tienen las partículas muy pequeñas ".

La investigación de Manjavacas amplía el efecto Casimir al desarrollar una expresión analítica para la fuerza lateral de Casimir experimentada por nanopartículas que giran cerca de una superficie plana.

Imagina una pequeña esfera (nanopartícula) que gira sobre una superficie. Mientras que la esfera se ralentiza debido a los fotones que chocan con ella, esa rotación también hace que la esfera se mueva en una dirección lateral. En nuestro mundo físico Se necesitaría fricción entre la esfera y la superficie para lograr el movimiento lateral. Sin embargo, el nano-mundo no sigue el mismo conjunto de reglas, eliminando la necesidad de contacto entre la esfera y la superficie para que ocurra el movimiento.

"La nanopartícula experimenta una fuerza lateral como si estuviera en contacto con la superficie, a pesar de que en realidad está separado de él, ", dijo Manjavacas." Es una reacción extraña, pero que puede llegar a tener un impacto significativo para los ingenieros ".

Si bien el descubrimiento puede parecer algo oscuro, también es extremadamente útil para los investigadores que trabajan en la industria de la nanotecnología en constante evolución. Como parte de su trabajo, Manjavacas dice que también han aprendido que la dirección de la fuerza se puede controlar cambiando la distancia entre la partícula y la superficie. un conocimiento que puede ayudar a los ingenieros de nanotecnología a desarrollar mejores objetos a nanoescala para el cuidado de la salud, informática o una variedad de otras áreas.

Para Manjavacas, el proyecto y esta última publicación son solo un paso más en su investigación sobre estas fuerzas de Casimir, que ha ido estudiando a lo largo de su carrera científica. Después de recibir su Ph.D. de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) en 2013, Manjavacas trabajó como investigador postdoctoral en Rice University antes de ingresar a la UNM en 2015.