За допомогою інноваційної експериментальної платформи, що використовує крихітні пластівці золота, солону воду та світло, науковці змогли спостерігати фундаментальні сили, які керують взаємодією найдрібніших об’єктів у Всесвіті. Це відкриття в галузі квантової фізики проливає світло на процеси, що відбуваються на нанорівні.

Результати цього новаторського експерименту, проведеного фізиками зі знаменитого Технологічного університету Чалмерса у Швеції, були детально опубліковано в престижному науковому журналі Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Дослідження фокусується на ефекті Казимира, який описує взаємне притягання незаряджених тіл, та протидії йому електростатичного відштовхування. Ці сили виникають у спеціально створених резонаторах, розташованих у скляному контейнері, наповненому мільйонами золотих пластівців, що вільно плавають у насиченому сольовому розчині.

Коли краплю цього унікального розчину наносять на золоту підкладку та досліджують під потужним мікроскопом, спостерігається захоплююче явище. Пластівці золота, під дією описаних вище фундаментальних сил, притягуються до поверхні, але не торкаються її безпосередньо. Між пластівцями та підкладкою залишаються надзвичайно малі проміжки, нанометрової товщини. Саме в цих мікроскопічних порожнинах світло відбивається, створюючи вишукані візерунки з червоних та зелених відтінків на блискучому золотому тлі. Це візуальне відображення квантової фізики в дії.

«Ми буквально бачимо, як взаємодіють фундаментальні сили природи. Через ці крихітні порожнини можна спостерігати своєрідний „клей“, який утримує частки разом. Наша роль полягала не втручатися в процес, а просто фіксувати природні рухи пластівців», — пояснює Мікаела Гошкова, аспірантка та активна учасниця цього захопливого експерименту. Її слова підкреслюють важливість прямого спостереження за природними явищами.

Дослідниця також додала, що пластівці золота в соляному розчині, під впливом невидимих, але потужних сил, демонструють дивовижне явище самозбирання, формуючи при цьому надзвичайно стійкі наноструктури. Розуміння цього процесу може мати величезне значення для майбутніх технологій.

«Ми ще не до кінця розуміємо всі принципи самозбирання наночастинок. Якщо ми зможемо навчитися ефективно контролювати ці процеси, це відкриє шлях до управління структурою матерії на фундаментальному рівні», — підкреслює Гошкова, висловлюючи надію на подальші дослідження. Її висновки свідчать про потенціал цієї роботи для розвитку матеріалознавства.

Нагадаємо, раніше астрономи зафіксували у Чумацькому Шляху величезну хвилю, що рухається крізь галактичний диск і змушує зірки підніматися та опускатися. Це свідчить про те, що космічні явища досі сповнені таємниць.