Motor som går på tomma intet

2000-02-03 13:06  
Raketmotorn som tar kraft ur tomma rymden kan bli verklighet under detta sekel. Kvantfältsforskaren Jordan Maclay har fått pengar av Nasa för att se om det är möjligt att bygga en sådan motor. I veckan presenterar han sitt förslag på ett internationellt rymdteknikmöte i New Mexico, USA.
 
Motorn drivs med vakuumenergi , en energiform som finns i närmast oändliga mängder, även i det allra tommaste tomrum. Visserligen har ingen tidigare kommit åt vakuum-energin, men alla fysiker är ense om att den verkligen finns där. Nu ska Jordan Maclay bygga en motor, i form av en mikrometerstor låda med rörligt lock, som ska utvinna den märkliga vakuumenergin.
Casimirlåda.

Vakuumenergin är en ofrånkomlig del av kvantelektrodynamiken . Det är teorin som beskriver hur universums allra minsta beståndsdelar uppför sig. Vid sidan av alla vanliga krafter och partiklar beskriver teorin även osynliga, virtuella partiklar . De existerar bara sannolikt till en viss grad, men det räcker för att fylla tomrummet med gigantiska mängder energi. Redan för femtio år sedan kom fysikern Hendrick Casimir på hur vakuumenergin kan påvisas:
 
Två tunna plattor placeras ytterst nära varandra. Avståndet är så litet att bara de allra minsta virtuella partik-larna, exempelvis virtuella fotoner, får plats mellan dem. Alla större partiklar är hänvisade till utsidan av plattorna. Eftersom det finns fler partiklar utanför plattorna (stora och små) än mellan dem (bara små), pressas plattorna ihop.
Casimir-kraften , som pressar samman plattorna, mättes upp för första gången för fyra år sedan.

Jordan Maclay har nu skissat på en motor som utnyttjar casimir-kraften som drivkälla. Hjärtat i motorn är en pytteliten låda. Maclay har räknat ut att casimir-kraften på lådans väggar kan vara såväl attraherande som repellerande.
Vilken kraft det blir beror på lådans storlek och förhållandet mellan väggarnas ytor.

Den mikrometerstora lådan påminner om en kartong för tandkräms-tuber. En av de största sidorna består av ett rörligt lock som är upphängt i en fjäder.
Med rätt storlek på sidorna hoppas Maclay att locket börjar svänga kring jämviktsläget mellan attraherande och repellerande krafter.
Genom att locket får en liten puff börjar det vibrera: När locket trycks ner tar de attraherande krafterna över och casimir-kraften spänner fjädern.
Fjäderkraften öppnar locket förbi jämviktsläget och de repellerande krafterna tar över. Fjädern spänns åt andra hållet och locket stängs igen. På så sätt hoppas Jordan Maclay att motorn ska hållas igång av sig själv.
Den första prototypen kommer att bestå av ett hundratal små urgröpningar som etsas ut bredvid varandra i en kiselplatta. Ovanför monteras ett gemensamt lock i en fjäder. Tillverkningstekniken är densamma som inom mikroelektroniken och motorn är på gränsen till de misnta saker som kan framställas.

Anders Wallerius

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt

COMSOL