Forze dal ‘nulla’! Dal vuoto quantistico alle nanotecnologie emergenti: effetto Casimir e applicazioni.

Cosa succede se prendiamo due specchi e li disponiamo uno di fronte all’altro nello spazio vuoto? La prima risposta potrebbe essere: nulla. In realtà, i due specchi si attraggono proprio a causa della presenza del vuoto!
La meccanica quantistica ha infatti profondamente modificato la nostra idea di vuoto: ciò che classicamente associamo al “nulla” è in realtà permeato da fluttuazioni quantistiche dei campi, capaci di produrre effetti fisici misurabili. Una delle manifestazioni più affascinanti di questa natura non banale del vuoto quantistico è l’effetto Casimir: una forza di origine quantistico-elettromagnetica che si manifesta tra corpi neutri e polarizzabili nel vuoto e che dipende dalla loro geometria, dalla distanza che li separa e dalle proprietà dei materiali. Non esiste un analogo classico dell’effetto Casimir.
Alle scale micro- e nano-metriche, le forze di Casimir possono diventare sufficientemente intense da influenzare in modo decisivo il funzionamento di micro- e nano-dispositivi. Nel talk vedremo come il vuoto quantistico possa diventare una vera e propria risorsa da controllare e ingegnerizzare, con possibili applicazioni nei sistemi micro- e nano-elettromeccanici e nello sviluppo di sensori quantistici ad alta sensibilità.

A cura di: Lucia Rizzuto, Roberto Passante, Tommaso Fazio, Luca Giovanni Cammarata.