Физики из команды Structured Light Университета Витватерсранда в Йоханнесбурге (ЮАР) выяснили, как можно применять лазерный луч для того, чтобы контролировать мелкие объекты (клетки человека, химические частицы и т. д.). Несмотря на то, что данный метод уже был известен ученым, представители университета нашли способ оптимально использовать всю силу света (в том числе и векторный свет, который раньше был недоступен физикам).

Раньше лазерные пинцеты были ограничены конкретными классами света, а нам удалось выявить целостный механизм, который охватывает все классы света, включая воспроизводство всех предыдущих устройств. Мы продемонстрировали первую векторную голографическую оптическую систему захвата. Наше устройство позволяет захватывать и перемещать частицы размером с микрометр, например биологические клетки, лишь с помощью света”, — сказал профессор Эндрю Форбс (Andrew Forbes).

В системе лазерных пинцетов фокусировка света происходит на маленьком пространстве, где располагаются небольшие частицы и биологические клетки. При данных масштабах сила, оказываемая светом, достаточно серьезна, что позволяет захватить частицы и манипулировать ими. При движении луча, частицы перемещаются вслед за ним. Это открытие позволило Артуру Ашкину получить Нобелевскую премию по физике в нынешнем году.

Специалисты получили возможность передвигать маленькие детали с помощью света

Изначально перемещение света осуществлялось механически (благодаря зеркалам), позже для его управления стали использоваться голографические средства (компьютерные голограммы). До настоящего времени для их использования были необходимы специальные классы лазерных лучей (скалярные пучки).

Наше устройство может работать как с традиционными лазерными лучами (скалярными пучками), так и с более сложными, векторными лучами. Векторные лучи актуальны и имеют множество применений, однако до сих пор не было возможности использовать подобную голографическую ловушку”, — объясняет Форбс.

Физики надеются, что разработанная ими механика найдет применение в  контролируемых экспериментах на микро- и наноуровнях, в том числе в биологических и медицинских исследованиях клеток, небольших химических реакциях, фундаментальной физике и будущих чиповых устройствах.

Поделиться в социальных сетях