Όταν το φως χάνει τη συμμετρία του, μπορεί να συγκρατήσει σωματίδια


Όταν το φως χάνει τη συμμετρία του, μπορεί να συγκρατήσει σωματίδια

Μηχανισμός διακοπής συμμετρίας λειτουργίας για βελτίωση της συμπεριφοράς οπτικής παγίδευσης. Πιστώσεις: Yuanhao Lou, Xiongjie Ning, Bei Wu, Yuanjie Pang

Τα οπτικά τσιμπιδάκια χρησιμοποιούν φως για να ακινητοποιήσουν μικροσκοπικά σωματίδια τόσο μικρά όσο ένα άτομο στον τρισδιάστατο χώρο. Η βασική αρχή πίσω από το οπτικό τσιμπιδάκι είναι η μεταφορά ορμής μεταξύ του φωτός και του αντικειμένου που συγκρατείται. Ανάλογα με το νερό που σπρώχνει σε ένα φράγμα που εμποδίζει το ρέμα, το φως σπρώχνει και έλκει αντικείμενα που κάνουν το φως να λυγίζει. Αυτή η λεγόμενη οπτική δύναμη μπορεί να σχεδιαστεί για να δείχνει σε ένα συγκεκριμένο σημείο στο διάστημα, όπου θα συγκρατηθεί ένα σωματίδιο. Στην πραγματικότητα, η τεχνική οπτικής παγίδευσης έχει κερδίσει μέχρι στιγμής δύο βραβεία Νόμπελ, ένα το 1997 για τη συγκράτηση και ψύξη μεμονωμένων ατόμων, ένα δεύτερο το 2018 για την προσφορά στους βιολόγους ενός εργαλείου για τη μελέτη μεμονωμένων βιομορίων όπως το DNA και οι πρωτεΐνες.

Ερευνητές με επικεφαλής τον καθηγητή Yuanjie Pang στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Huazhong (HUST), Κίνα, ενδιαφέρονται για τη χρήση ινών , όπου το φως και τα σωματίδια χειραγωγούνται στην άκρη μιας οπτικής ίνας. Αυτή η τεχνική εξαλείφει την απαίτηση για συμβατικά, ογκώδη, οπτικά αξεσουάρ όπως μικροσκόπια, φακούς και καθρέφτες. Η ιδέα τους είναι να ξεκινήσουν με μια τέλεια δακτυλιοειδή συμμετρική λειτουργία φωτός που μπορεί να μεταδοθεί μόνο στην οπτική ίνα και δεν θα διαρρεύσει στον περιβάλλοντα χώρο μέσω του άκρου της ίνας και θα έχει ένα σωματίδιο για να σπάσει τη συμμετρία του τρόπου λειτουργίας και έτσι να διασκορπίσει φως στο χώρο . Με αυτόν τον τρόπο, αλλάζοντας τη συμμετρία και την ορμή του φωτός, το σωματίδιο δέχεται μια αντιδραστική δύναμη που το συγκρατεί στην άκρη της ίνας.

Οι ερευνητές προβλέπουν πιθανές εφαρμογές, όπως η πραγματοποίηση ενός πειράματος in-vivo χειρισμού βιοσωματιδίων χρησιμοποιώντας το τσιμπιδάκι οπτικών ινών ως ενδοσκόπιο στο εσωτερικό ενός ζώου. Το έργο με τίτλο “Optical trapping using transverse electromagnetic (TEM)-like mode in a coaxial nanwaveguide” (δημοσιεύτηκε στις 6 Δεκεμβρίου 2021) εμφανίστηκε στο εξώφυλλο του Όρια Οπτοηλεκτρονικής.


Νέα μαθηματικά μοντέλα φωτίζουν τη διάδοση του φωτός σε μη γραμμικές οπτικές ίνες


Περισσότερες πληροφορίες:
Yuanhao Lou et al, Οπτική παγίδευση με χρήση εγκάρσιας ηλεκτρομαγνητικής λειτουργίας (TEM) σε ομοαξονικό νανοκυματοδηγό, Όρια Οπτοηλεκτρονικής (2021). DOI: 10.1007/s12200-021-1134-3

Παρέχεται από τον Τύπο Ανώτατης Εκπαίδευσης

Παραπομπή: Όταν το φως χάνει τη συμμετρία, μπορεί να κρατήσει σωματίδια (2022, 26 Ιανουαρίου) που ανακτήθηκε στις 26 Ιανουαρίου 2022 από τη https://phys.org/news/2022-01-symmetry-particles.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς τη γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.



Source link

By koutsobolis

koutsobolis.com

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται.