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卡西米尔效应以荷兰物理学家的名字命名，它卡西米尔效应支配着物质与真空中存在的能量之间的相互作用。成功驾驭这种力量有一天可能帮助研究人员开发低摩擦弹道学，甚至能够抵抗重力的悬浮物体。目前，美国国防部高级研究计划局 (DARPA) 已经启动了一个为期两年、耗资 1000 万美元的项目，鼓励科学家研究操纵这种量子电动力学特性的方法。
真空通常被认为是空洞，但 亨德里克·卡西米尔 认为这些虚无的空间确实包含电磁波的涨落。他在 1940 年代与荷兰物理学家同事 德克·波尔德 一起完成的工作中提出，真空中保持分离的两块金属板可以捕获波，产生真空能量，根据具体情况，真空能量可以吸引或排斥金属板。随着真空区域边界的移动，真空能量的变化（也称为零点能量）导致卡西米尔效应。哈佛大学、阿姆斯特丹自由大学和其它地方的最新研究证明了卡西米尔的正确性，并为 DARPA 的研究提案请求提供了一些实验基础。
来自五个机构的研究人员——哈佛大学、耶鲁大学、加州大学河滨分校以及两个国家实验室阿贡和洛斯阿拉莫斯——获得了资助。DARPA 将在 2011 年初评估各研究小组的进展，以了解是否可能从研究中产生任何实际应用。“如果该项目取得成功，很有可能开展后续项目来应用这项研究，”DARPA 负责该计划的物理学家 托马斯·肯尼 说。
DARPA 网站上的项目文件指出，卡西米尔效应增强计划的目标“是开发新的方法来控制和操纵基于卡西米尔力工程的表面上的吸引力和排斥力。人们可以利用这种能力来控制纳米器件中的粘附、车辆的阻力以及国防部感兴趣的许多其他相互作用等现象。”
纳米级设计是最有可能的起点，也是悬浮可能出现的领域。致力于制造称为微机电系统 (MEMS) 的微型机器的材料科学家们，正在与表面相互作用作斗争，这种相互作用被称为 范德华力，它会使纳米材料粘稠到永久粘附的程度，这种现象被称为“粘滞”。为了克服粘滞，许多 MEMS 设备都涂有特氟龙或类似的低摩擦物质，或者布满了微小的弹簧，使表面保持分离。不需要这种修复的材料可以使纳米技术更可靠。这种材料可以避开粘附带来的另一个问题：由于纳米尺度的表面粘性远大于较大物体的表面粘性，MEMS 设计师不得不使他们的设备相对刚硬。这减少了粘附（刚性结构不容易相互弯曲），但它降低了灵活性并增加了功率需求。
在某些条件下，操纵卡西米尔效应可能会在纳米级表面之间产生排斥力。洪唐 和他在耶鲁大学工程与应用科学学院的同事说服了 DARPA 接受他们的提案，即评估微型硅晶体（如构成计算机芯片的晶体）之间的卡西米尔力。“然后我们将设计硅器件表面的结构，以获得一些不寻常的卡西米尔力来产生排斥力，”他说。他补充说，从理论上讲，这可能意味着制造出能够悬浮的设备。
这些说法散发出强烈的幻想气息，但研究人员表示，渐进式的成功可能会为纳米技术关键领域以及可能更大的结构的重大突破打开大门。“我能贡献的是了解卡西米尔力在真正的工作设备中的作用，例如微波开关、MEMS 振荡器和陀螺仪，这些设备通常由硅晶体而不是完美的金属制成，”唐说。
提案征集于 9 月结束。肯尼说，该项目收到了“很多关注”。“我对提案的创造性和实用性感到惊讶，”他补充说，尽管他拒绝透露有多少团队提交了提案。“这不是纯粹的理论。有一些看起来可建造的真实设计，物理原理看起来也得到了很好的理解。”
尽管如此，卡西米尔项目对于 DARPA 管理人员来说仍然是“难以推销的”，肯尼承认。“它非常基础，风险非常高，甚至在物理学方面也具有推测性，”他说。“要让机构管理层相信时机是正确的很困难，特别是考虑到机构内必须竞争资金的项目数量。”
如果卡西米尔项目产生任何有形的结果，DARPA 管理人员肯定会感到满意，因为早期的尝试已经失败。例如，在 1996 年至 2003 年期间，NASA 曾有一个项目来探索它所谓的 突破性推进物理学，以建造能够以超过光速（每秒 299,790 公里）的速度飞行的航天器。实现这一目标的一种方法是利用真空中的卡西米尔力并利用能量为推进系统提供动力。该项目在其网站上以这样的墓志铭结束：“没有突破性进展即将出现。”
基于卡西米尔效应的突破性推进的众多问题之一是，虽然零点能量在理论上可能是无限的，但在实践中它不一定是无限的，甚至不是微不足道的可访问的。“与其说这些看起来像是非常好的能源方案，不如说它们是巧妙地提出一些非常棘手的问题并对其进行测试的方法，”负责推进计划的 NASA 物理学家 马克·米利斯 说。
加州理工学院研究卡西米尔效应的物理学家 杰里米·蒙代 警告说，DARPA 项目也面临着几个巨大的障碍。首先，仅仅测量卡西米尔力就足够困难了。蒙代补充说，这些实验需要多年才能完成，他最近在《自然》杂志上发表了一篇论文（《大众科学》是自然出版集团的一部分），描述了 他自己的研究。更重要的是，他说，虽然一些研究小组已经测量了卡西米尔力，但只有少数几个小组能够显着地改变它。尽管如此，蒙代补充说，该计划的探索性质意味着其目标和期望“相当合理”。
考虑到卡西米尔力永远不可能提供太多能量来利用，唐对他的努力持务实的态度。“力真的很小，”他说。“毕竟，真空就是真空。”
然而，有时最好的科学希望只能是迈出婴儿般的步伐。“要想拿出任何能够带来可行的能量转换或可行的力产生效果的东西，我们还远未接近，”米利斯说。“但是，当然，除非你尝试，否则你不会取得进步。