Как передвинуть физические объекты с помощью света

Когда свет падает вам на руку, вы не чувствуете ничего, кроме повышения температуры. Но на самом деле свет способен передвигать объекты. И раньше это был только лазер определенного типа. Но не теперь. 

Еще в 1970 году физик Артур Эшкин описал первые принципы воздействия светом на объекты, а в 2018 году он получил Нобелевскую премию «за изобретение оптического пинцета и его применение в биологических системах». Но теперь ученые из ЮАР доработали этот проект, и он стал гораздо универсальнее.

В обыкновенных оптических ловушках свет сфокусирован предельно узко на малом объеме, содержащем небольшое количество частиц, например, биологических клеток. На таком микро- или наноуровне сила, оказываемая лучами света, может быть крайне значительной, а потому клетки можно буквально поймать светом, после чего возможно их контролировать. Изначально свет контролировался механически, но потом проект был доработан в результате чего появилась голографическая оптическая ловушка. Но до сих пор в ней могли использоваться только определенные разновидности лазерных лучей.

Теперь же исследователи из университета Витватерсранда показали, как возможно создавать и контролировать любой паттерн света голографически, а потом использовать этот свет в новых оптических ловушках и пинцетах.

В особенности устройство может работать с традиционными лазерными лучами (скалярными лучами), так и с более сложными векторными лучами, использовать которые раньше было просто невозможно.

Исследователи продемонстрировали новую ловушку, голографически контролируя как скалярные, так и векторные лучи в одном устройстве. Такой аппарат может быть полезен в экспериментах с микро- и наномирами, в изучении одиночных клеток и медицине, фундаментальной физике и при создании будущих компьютерных чипов.