US Air Force finanziert Chip zur Energiegewinnung aus dem Quantenvakuum

Die Abteilung SpaceWERX der US Space Force, die kleine Unternehmen unterstützt, hat dem Startup Casimir Mittel für ein neues Projekt bereitgestellt. Laut ixbt.com wird im Rahmen des Phase-I-Vertrags die technische Machbarkeit von Mikrochips namens MicroSparc geprüft, die laut Hersteller kontinuierlich elektrischen Strom aus Quantenvakuumenergie erzeugen sollen. Dies berichtet die Nachrichtenquelle.

In der aktuellen Phase muss das Unternehmen testen, wie gut das Design des autonomen Festkörpergenerators die Anforderungen der US Air Force erfüllt. Diese Systeme sind für den Einsatz in abgelegenen und schwer zugänglichen Gebieten vorgesehen. Obwohl Casimir die Höhe und die genauen Laufzeiten der Finanzierung nicht offengelegt hat, belaufen sich solche STTR Phase-I-Verträge üblicherweise auf 75.000 bis 180.000 USD und sind auf eine Dauer von 3 bis 12 Monaten ausgelegt.

Quantenphysik und Casimir-Technologie

Das Funktionsprinzip von MicroSparc basiert auf dem Casimir-Effekt, einem experimentell bestätigten Quantenphänomen. 1948 sagte Hendrik Casimir voraus, dass zwischen zwei leitenden Oberflächen, die durch einen Nanometerabstand getrennt sind, eine Anziehungskraft entsteht. Dabei können elektromagnetische Schwingungen mit einer Wellenlänge, die größer als der Abstand zwischen den Oberflächen ist, nicht existieren, wodurch die Vakuumenergie im Inneren niedriger ist als außerhalb.

1997 gelang es Steven Lamoreaux erstmals, die Casimir-Kraft zu messen. Das Standarddesign liefert jedoch nur einen kurzzeitigen Energieimpuls, da sich die Platten aufeinander zubewegen. Casimir versucht, diesen Effekt in eine kontinuierliche Energiequelle umzuwandeln, indem die Platten auf einer Siliziumbasis montiert und elektrisch verbundene Nanopfeiler dazwischen eingefügt werden.

Wissenschaftliche Debatten und Zukunftspläne

Laut der Beschreibung des Unternehmens ist der äußere Bereich einer solchen Struktur Quantenvakuumfluktuationen ausgesetzt, während die Fluktuationen im inneren Nanohohlraum schwächer sind. In einigen Fällen wandert ein Elektron von der äußeren Platte zum zentralen Pfeiler, und aufgrund der geringen Wahrscheinlichkeit eines Rücktransfers entsteht ein gerichteter Elektronenfluss. Millionen solcher Nanohohlräume werden auf einem einzigen Chip kombiniert und der Stromkreis über eine elektrische Schleife geschlossen.

Casimir gibt an, dass die ersten Versionen von MicroSparc in ihrer Leistung einer kleinen Keramikbatterie oder einem kleinen Solarpanel entsprechen. Durch eine mehrschichtige Architektur und die 3D-Anordnung der Kristalle wird eine Leistungssteigerung um das Hundertfache erwartet. Dennoch bleibt die Fähigkeit des Geräts, direkt und kontinuierlich nutzbare elektrische Energie aus dem Quantenvakuum zu gewinnen, umstritten, da sie noch nicht unabhängig demonstriert wurde und einige Wissenschaftler es als eine Art Perpetuum Mobile bezeichnen.

Harold G. White, einer der Gründer von Casimir und ehemaliger Mitarbeiter von NASA Eagleworks, betont, dass der Casimir-Effekt selbst Teil der etablierten Quantenmechanik ist und die Kontroverse lediglich in der Methode seiner praktischen Anwendung in MicroSparc liegt. Das Unternehmen erklärt, dass der aktuelle Vertrag eine Überprüfung der Technologie anhand der realen Anforderungen der US Air Force ermöglicht und plant, MicroSparc 2028 auf den kommerziellen Markt zu bringen.