A startup recém-apresentada, Casimir, anunciou um desenvolvimento notável: uma fonte de energia inesgotável alimentada por flutuações quânticas do vácuo. O desenvolvedor da tecnologia trabalhou extensivamente na NASA e conduziu pesquisas sobre flutuações do vácuo para a DARPA, de onde derivou a ideia e o princípio de uma fonte de energia infinita. A startup recebeu financiamento generoso e está programada para apresentar as primeiras fontes de energia quântica do vácuo em 2028.
Fonte da imagem: Casimir
Primeiramente, algumas palavras sobre o fundador da nova empresa. Seu nome é Harold G. “Sonny” White. Desde o início da década de 2010, ele trabalha em projetos conjuntos da NASA e da DARPA, estudando o efeito Casimir em cavidades microrressonantes de diversos formatos. O efeito Casimir ocorre quando duas placas próximas, em um vácuo, são atraídas uma pela outra pela pressão das flutuações quânticas do vácuo — processos quânticos constantes no vácuo que representam oscilações eletromagnéticas de campos quânticos, bem como a criação e aniquilação de partículas virtuais. O vácuo é vazio apenas no sentido cotidiano. Como os teóricos comprovaram, ele é um conjunto inumerável de campos quânticos com todos os fenômenos que os acompanham — tanto ondulatórios quanto corpusculares.
Por exemplo, com base em sua pesquisa para a DARPA, White descobriu a bolha de Alcubierre. Em resumo, isso comprova a viabilidade de criar um motor de dobra espacial para viagens mais rápidas que a luz. Ele publicou um artigo sobre o assunto no European Physical Journal em 2021. Mais tarde, em 2024, outros físicos demonstraram a viabilidade de criar uma propulsão de dobra espacial para o nosso Universo. Foi então que White propôs a ideia de que a energia das vibrações do vácuo poderia ser convertida em eletricidade.
No experimento original que comprovou o efeito Casimir, as placas colapsam sob a influência das vibrações do vácuo — isso é causado por comprimentos de onda maiores que o espaço entre as placas. Essas vibrações “se intensificam” nas faces externas das placas, enquanto o espaço entre elas permanece calmo e sereno. A energia das placas em movimento (trabalho) pode ser usada para…A energia pode ser extraída, mas apenas uma vez, pois as placas precisam então retornar ao seu estado original, o que consumiria toda a energia extraída do vácuo. Casimir afirma ter resolvido esse problema.
A eletrodinâmica quântica padrão interpreta o efeito Casimir como uma redistribuição da energia do campo, e não como uma fonte de energia livremente extraível. A extração real de energia exigiria a criação de um sistema quântico fora do equilíbrio, no qual a simetria dos estados de vácuo é quebrada sem o custo de restaurar o estado inicial. Essa é a oportunidade oferecida pelo projeto MicroSparc da startup, para o qual a empresa recebeu US$ 12 milhões em financiamento inicial.
Basicamente, o MicroSparc é uma estrutura de nanocavidades na qual ocorre uma assimetria na densidade de oscilações quânticas, criando um fluxo de energia estável. Uma matriz de nanobastões acoplados eletricamente é criada entre as cavidades. A pressão externa das flutuações do vácuo exerce uma força sobre as paredes da cavidade, mas como estas estão rigidamente fixadas ao substrato, todas as forças atuam sobre os átomos nas paredes, fazendo com que os elétrons tunelem das paredes da cavidade em direção aos nanobastões. Um fluxo constante de elétrons é criado das paredes para os bastões e, em seguida, ao longo do circuito. Como o vácuo está constantemente “ebulindo” devido aos campos, esse fluxo (e a corrente no circuito) será infinito.
Protótipos de Fontes de Energia Inesgotáveis
Para gerar energia útil, um chip de alimentação precisa conter bilhões de ressonadores quânticos sincronizados com o maior fator Q, além de um circuito de migração de elétrons de baixíssimo ruído em frequências de terahertz. Mesmo em um cenário otimista, a densidade de potência de tal dispositivo, segundo os teóricos, seria extremamente baixa — provavelmente microwatts por centímetro quadrado. No entanto, isso seria uma vantagem, já que essa potência é suficiente para alimentar sensores autônomos ou nós de IoT de ultrabaixo consumo.
De acordo com os planos da empresa, a intenção é lançar fontes de energia infinitas baseadas em oscilações no vácuo em 2028. O objetivo é criar um chip com lados de 5 mm e uma tensão de saída de 1,5 V com uma corrente de 25 μA. Conjuntos desses chips gerarão ainda mais energia, criando, em última análise, fontes de energia inesgotáveis para recarregar smartphones e até mesmo eletrodomésticos — do tamanho de um pão de forma e com uma potência de saída de até várias centenas de watts. A comunidade científica está atualmente tratando o projeto com extrema cautela. A razão para esse ceticismo é simples: extrair energia das flutuações do vácuo na forma de trabalho útil contínuo potencialmente entra em conflito com as leis da termodinâmica e exige uma reformulação fundamental do estado de vácuo na teoria quântica de campos. Até que Casimir apresente medições de potência reproduzíveis, dados espectrais e um balanço energético, e passe por uma revisão independente por pares em periódicos relevantes como Nature ou Physical Review, o MicroSparc deve ser visto como uma hipótese extremamente interessante, porém não confirmada, e não como um projeto promissor.avanço tecnológico.