Este trabajo estudia el movimiento de nanoestructuras anisotrópicas en un baño de radiación térmica, caracterizado por una fuerza de rozamiento, una fuerza lateral y un torque

Las interacciones de Casimir, que surgen de las fluctuaciones térmicas y cuánticas del campo electromagnético, generan fuerzas y torques entre objetos neutros. Estas interacciones tienden a llevar los objetos a configuraciones de mínima energía. Por ejemplo, dos placas conductoras experimentan una fuerza atractiva, mientras que los objetos anisotrópicos (aquellos cuyas propiedades dependen de la dirección) sufren un torque de Casimir que alinea sus ejes principales. Más allá de su importancia teórica, las interacciones de Casimir tienen aplicaciones prácticas, como el autoensamblaje de nanocavidades y la manipulación de objetos a escala nanométrica sin contacto directo. Cuando los objetos se mueven, las interacciones de Casimir también generan fuerzas similares a la fricción, que se oponen a su movimiento. Un ejemplo clave es la fricción por radiación térmica, que ocurre cuando un objeto se desplaza a través de un baño de radiación térmica. Este efecto surge del desplazamiento Doppler en la radiación térmica, el cual provoca un desequilibrio en la absorción de la radiación que se propaga en diferentes direcciones. Estudios previos han analizado principalmente esta fuerza en estructuras isotrópicas, tales como esferas. Sin embargo, objetos con geometrías diferentes y propiedades anisotrópicas pueden exhibir fenómenos físicos nuevos. Este estudio predice que una nanoestructura anisotrópica que se mueve a través de un baño de radiación térmica experimenta no solo una fuerza de fricción, sino también una fuerza lateral perpendicular a su movimiento. Además, la estructura sufre un torque que gradualmente alinea uno de sus ejes principales con la dirección del movimiento. Estos efectos son fundamentalmente distintos de la fricción, ya que surgen a la vez de la anisotropía del objeto y su interacción con el baño de radiación térmica. Una analogía útil es la de un objeto anisotrópico, como el ala de un avión, que se desplaza a través de un fluido viscoso. Así como un ala experimenta una fuerza de sustentación y un torque debido a su interacción con el aire, una nanoestructura anisotrópica en movimiento a través de la radiación térmica experimenta una fuerza lateral y un torque. Este descubrimiento amplía nuestra comprensión de cómo la radiación térmica influye en la dinámica de las nanoestructuras anisotrópicos y podría tener importantes implicaciones para futuras aplicaciones en nanotecnología. Este trabajo ha sido publicado en Physical Review letters. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.113604