Триене, което ускорява движението на обекта

Ваня Милева Последна промяна на 19 юли 2023 в 00:01 8624 0

Квантова сила, подобна на триенето, може да ускори движението на въртяща се сфера с диаметър нанометър, когато сферата се намира до повърхност с графеново покритие.

Кредит L. Ge/ Xinyang Normal University

Квантова сила, подобна на триенето, може да ускори движението на въртяща се сфера с диаметър нанометър, когато сферата се намира до повърхност с графеново покритие.

Квантова сила, подобна на триенето, може да ускори движението на въртяща се сфера с диаметър нанометър, когато сферата се намира до повърхност с графеново покритие.

Един класически обект изпитва триене само когато докосва друг обект.

Квантовият обект може да изпитва сила, подобна на триенето, без да се докосва до нищо. Тази сила, известна като квантово триене, се поражда от взаимодействието на обекта с вакуумните флуктуации - електромагнитни вълни, които се появяват и изчезват.

Сега Лисин Гъ (Lixin Ge) от Университета Xinyang Normal в Китай предлага нова сила, предизвикана от вакуумните флуктуации, отрицателно вакуумно триене, която действа в същата посока, в която се движи обектът, като го кара да се движи по-бързо. Лисин Гъ посочва, че отрицателното вакуумно триене би могло да предложи нов подход за бързо завъртане на наночастици - техника, която е потенциално полезна при прецизни измервания.

Лисин Гъ разглежда въртяща се сфера с диаметър нанометър, разположена в близост до подложка, покрита с графен. Вакуумните флуктуации взаимодействат с въртящата се сфера и впоследствие излъчват терахерцово електромагнитно излъчване.

Това лъчение предизвиква образуване на квазичастици, които текат по повърхността на подложката. Тези квазичастици увеличават величината на електромагнитните взаимодействия между сферата и подложката, опосредствани от вакуумните флуктуации.

Върху повечето подложки тези квазичастици постепенно се забавят. Но Лисин Гъ прогнозира, че върху система с покритие от графен индуцираните от терахерцовите вълни квазичастици ще се ускорят при разпространението си, ако повърхността е осветена със светлина.

Това ускорение предизвиква отдръпване на подложката в посока, обратна на потока от квазичастици. Съгласно третия закон на Нютон наносферата трябва да изпитва сила, равна по големина, но противоположна по посока на силата, която изпитва подложката.

Тази сила изтласква в същата посока, в която се върти сферата - именно тази сила Лисин Гъ нарича отрицателно вакуумно триене.

Справка: L. Ge, “Negative vacuum friction in terahertz gain systems,” Phys. Rev. B 108, 045406 (2023).

Източник: Friction That Speeds Up an Object’s Motion, Sophia Chen, Physics

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !