Притягивающие энергетические лучи пришли из научной
фантастики. Недавние эксперименты с передвижением миниатюрных частиц
показали, что скоро такие лучи станут реальностью, сообщает Inside Science.
Фото Australian National University
Исследователи из Австралийского Национального Университета заявили,
что им удалось создать устройство, передвигающее микрочастицы на полтора
метра, используя при этом только силу луча.
Физики уже давно манипулируют частицами на минимальных расстояниях с
помощью лазера. По словам участника проекта Андрея Рода, существующие
оптические пинцеты могут перемещать частицы размером с бактерию на
несколько миллиметров в жидкой среде. Новая технология позволяет
перемещать объекты намного дальше – на дистанцию от метра и более.
Устройство испускает полый лазерный луч вокруг стеклянных
микрочастиц. Воздух вокруг частиц нагревается, а темный центр луча
остается прохладным. Когда частица начинает удаляться из центральной
части в светящийся луч, силы молекул нагретого воздуха, прыгающих вокруг
и бьющихся о поверхность частицы, подталкивают ее обратно в центр.
Небольшое количество света просачивается и в темную середину,
нагревая воздух с одной стороны частицы и проталкивая ее вдоль луча.
Если напротив лазера установить еще один такой же, будет проще управлять
скоростью и направленным движением частиц, меняя только яркость
излучения.
Род предполагает, что их технология может работать на более длинных
дистанциях. "С частицами и лазером, которые мы использовали, не будет
проблемой и 10 метров по воздуху. Максимальное расстояние, которое мы
установили, - полтора метра, оно было ограничено размером оптического
стола в лаборатории", - сказал Род.
Поскольку данной технологии необходим раскаленный газ для
проталкивания частиц, она не будет работать в космическом вакууме, как
лучи в фильме «Звездный путь» (Star Trek). Но на Земле для нее найдется
множество применений. Метровое расстояние, на которое ученые смогли
передвинуть частицы, может открыть новые перспективы для лазерного
пинцета в транспортировке опасных веществ и микроорганизмов, отбора проб
и биомедицинских исследований.
«Существует возможность использования полых сфер в качестве средств
доставки химических веществ или микроскопических контейнеров. Однако еще
предстоит выяснить, что происходит внутри этих сфер при нагреве», -
сказал Дэвид МакГлоин, физик из Университета Данди в Великобритании.