123
Новости Это интересно!

Российские физики превратили свет в крючок для бактерий

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, об этом сообщают РИА Новости.

«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.


Новая технология в зеленоградском центре прототипирования


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.

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.


Росатом поставит изотопы для поиска ядерных распадов-«призраков»


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.

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.

Об авторе

Тимур Хафизов

Тимур Хафизов

Корреспондент Russian IT World

Получайте новости первыми

Подпишитесь на наш Telegram-канал

t-do.ru/ritworld