Рейтинг@Mail.ru
Российские физики превратили свет в крючок для бактерий - РИА Новости, 15.03.2018
Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2021январь
Наука

Российские физики превратили свет в крючок для бактерий

© Университет ИТМО / Nature Publishing Group"Фотонный крюк", созданный физиками из России, США и Израиля
Фотонный крюк, созданный физиками из России, США и Израиля
Читать ria.ru в
Дзен

МОСКВА, 15 мар – РИА Новости. Российские и зарубежные физики открыли новый вид искривленных пучков света и превратили их в своеобразный крючок, с помощью которого можно ловить бактерии и манипулировать положением наночастиц в пространстве, сообщает пресс-служба Университета ИТМО в Санкт-Петербурге.

Так художник представил себе невидимую руку акустической голограммы левитатораАкустический левитатор британских ученых
Физики создали первый звуковой "притягивающий луч"
"Сейчас мы собираемся провести эксперимент по перемещению бактерий по искривленной траектории при помощи фотонного крюка. Сначала нужно получить сам крючок и проверить, как на него будет влиять, например, подложка, на которой мы располагаем кубоид. Затем мы сделаем прототип микрореактора и посмотрим, как будет двигаться частица", — рассказывает Александр Шалин, физик из Университета ИТМО.

Еще со времен античности считалось, что волны и частицы света могут двигаться только по прямой, меняя траекторию при взаимодействии с различными предметами или оптическими приборами. Примерно полвека назад известный британский физик Майкл Берри теоретически показал, что это не совсем так: при определенных обстоятельствах луч света будет двигаться не по прямой, а по параболе.

Долгое время ученые полагали, что это возможно только в теории, однако в 2007 году физики из университета Флориды, применив новые оптические метаматериалы, смогли получить первый закрученный луч света. Его назвали "лучом Эйри" в честь британского математика Джорджа Эйри, выяснившего, почему световые блики на дне стеклянного стакана или мелководного моря закручиваются в дуги и принимают другие формы.

Притягивающий луч. Архивное фото
Чешские и британские физики создали прототип притягивающего луча

Шалин и его коллеги вместе с американскими, британскими и израильскими учеными, экспериментируя с наночастицами из диэлектрических материалов, имеющих необычную форму, открыли новый тип загнутых лучей — фотонный крюк.

"Мы исследовали частицу под названием кубоид. Она выглядит как куб с призмой с одной из сторон. Из-за такой формы в частице неравномерно изменяется время полной фазы колебаний оптической волны. В итоге на выходе из частицы получается искривленный световой пучок", — объясняет Шалин.

Дальнейшие эксперименты с этими наночастицами показали, что можно гибко управлять тем, как именно будет поляризован и закручен свет, а также менять другие его свойства, в том числе и то, как сильно и в какую сторону он будет толкать материальные объекты при столкновении.

Обстрел атома йода сверхмощным рентгеновским лазером превратил его в аналог черной дыры
Мощнейший в мире рентгеновский лазер превратил атом в "черную дыру"

Как оказалось, эти лучи можно использовать в качестве своеобразного светового крючка, который будет одновременно удерживать микроскопический объект и толкать его в определенную сторону не по прямой, а по параболической или произвольной траектории. Это позволяет двигать объекты, находящиеся за прозрачными препятствиями.

Подобные лучи, по мнению физиков, найдут применение при изучении микробов и объектов наномира, манипуляции с которыми раньше были сильно затруднены. В отличие от обычных лучей Эйри, для выработки которых нужно громоздкое и сложное оборудование, "фотонные крючки" можно получать с помощью всего лишь лазеров и наночастиц из обычного стекла. Это заметно расширит их применимость на практике, заключают авторы статьи.

 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии,
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Обсуждения
Заголовок открываемого материала