Firma Casimir Inc., założona i kierowana przez Harolda G. „Sonny'ego” White'a — znanego fizyka, który wcześniej zarządzał laboratorium EagleWorks w NASA i pracował nad projektami zaawansowanych napędów DARPA, w tym koncepcjami silników warp — wyszła z cienia. Przedsiębiorstwo ogłosiło plany komercjalizacji technologii MicroSparc do 2028 roku. Jest to mikroukład, który według zapewnień twórców pozyskuje energię bezpośrednio z kwantowej próżni, eliminując tym samym potrzebę stosowania akumulatorów i ładowania.
Jak to działa (według firmy)
U podstaw tego rozwiązania leży dobrze znany efekt Casimira: w świecie kwantowym „pusta” przestrzeń wcale nie jest pusta, lecz wypełniają ją nieustanne fluktuacje pól elektromagnetycznych i cząstki wirtualne. Jeśli dwie przewodzące płyty zostaną umieszczone w odległości zaledwie kilkudziesięciu nanometrów od siebie, powstaje między nimi ujemne ciśnienie, które powoduje ich wzajemne przyciąganie.
Zazwyczaj takie „urządzenie” jest jednorazowe: gdy płyty się zetkną, dalsze pozyskiwanie energii staje się niemożliwe. White i jego zespół poszli jednak o krok dalej. Stworzyli oni na podłożu statyczne wnęki Casimira, w których płyty są unieruchomione i nie mogą się poruszać. Wewnątrz każdej wnęki umieszczono mikroskopijne „słupki” lub anteny (micropillars), które są elektrycznie odizolowane od ścianek.
Próżnia kwantowa na zewnątrz aktywnie „bombarduje” elektrony znajdujące się w ściankach. Dzięki zjawisku tunelowania kwantowego elektrony niekiedy przenikają do wnętrza wnęki, trafiając na centralne słupki. Powrót jest dla nich znacznie trudniejszy, ponieważ wewnątrz panuje energetyczna „cisza”. W efekcie powstaje ukierunkowany przepływ elektronów — w istocie słaby, stały prąd elektryczny. Firma porównuje ten mechanizm do „kwantowej zapadki” (quantum ratchet).
Obecne wyniki i cele
Casimir Inc. wyprodukowała już setki prototypów w wyspecjalizowanych nanofabrykach MIT.nano oraz Texas A&M AggieFab. Testy przeprowadzono w ekranowanych komorach przy użyciu precyzyjnych elektrometrów. Według słów White’a urządzenia te generują napięcie od miliwoltów do woltów przy natężeniu rzędu pikoamperów, co wyraźnie wykracza poza poziom szumów.
Docelowy komercyjny chip o wymiarach 5 × 5 mm ma dostarczać około 1,5 V przy 25 µA (około 37–40 mikrowatów). Taka moc wystarczy do zasilania czujników o ultraniskim poborze energii, elektroniki noszonej oraz urządzeń Internetu Rzeczy (IoT). W dalszej perspektywie firma rozważa skalowanie technologii dla bardziej wymagających zastosowań — od smartfonów po infrastrukturę, a nawet systemy kosmiczne.
Ważne zastrzeżenia
Technologia ta budzi jednak uzasadniony sceptycyzm w środowisku naukowym. Wielu fizyków zwraca uwagę, że próby pozyskania „darmowej” energii z próżni często stoją w sprzeczności z zasadą zachowania energii i pędu. Sam White podkreśla, że fundamenty fizyczne (efekt Casimira i tunelowanie) zostały dawno potwierdzone eksperymentalnie, a innowacja polega na inżynieryjnej konstrukcji statycznych wnęk i nanofabrykacji. Firma opublikowała artykuł na ten temat w recenzowanym czasopiśmie, jednak na razie brakuje niezależnego potwierdzenia tych wyników na szerszą skalę.
Dlaczego może to być istotne
Jeśli technologia rzeczywiście okaże się skalowalna, może radykalnie odmienić świat elektroniki małej mocy, zwłaszcza w trudnodostępnych lub ekstremalnych warunkach (przestrzeń kosmiczna, systemy głębinowe, zdalne sensory). W życiu codziennym początkowo będzie to raczej uzupełnienie istniejących źródeł energii niż ich całkowite zastąpienie.
Na ten moment jest to obiecujące, lecz wciąż niezweryfikowane na poziomie przemysłowym rozwiązanie. Rok 2028 pokaże, czy MicroSparc zdoła opuścić mury laboratorium i wejść do masowej produkcji. Z pewnością warto śledzić losy Casimir Inc. — nawet jeśli wizja „energii z niczego” okaże się trudniejsza w realizacji niż obiecywano, towarzyszące jej przełomy technologiczne w nanofotonice i materiałach kwantowych mogą same w sobie stanowić ogromną wartość.
