Учёные научились манипулировать небольшими предметами с помощью лазерного луча

Перемещение лазерами шариков из полистирола на расстояние до 300 микрометров

Перемещение лазерами шариков из полистирола на расстояние до 300 микрометров
(иллюстрация ISI Brno/University of St.Andreas).

Мы уже писали о том, как физики обосновали возможность создания фантастического "притягивающего луча" (tractor beam), похожего на тот, с помощью которого инопланетяне в кино похищают людей, а "Звезда смерти" из киноэпопеи "Звёздные войны" захватывает космические корабли.

И вот новое подтверждение тому, что возможно создать подобную технологию, продемонстрировали учёные из Чехии. Павел Земанек (Pavel Zemanek) и его коллеги в Институте научного приборостроения (Ústav přístrojové techniky AV ČR) создали лазер, который может передвигать предметы. Правда, до манипуляций с космическими кораблями по-прежнему далеко. Луч может управлять только крошечными шариками из полистирола, которые плавают в воде.

Как говорится в статье в журнале Nature Photonics, исследователи обнаружили, что изменение поляризации света, направленного на небольшие предметы, заставляет последние двигаться то в одну, то в другую сторону. Они собрали довольно простую конструкцию, которая состоит из микроскопа, двух лазеров и компьютера, который управляет поляризацией. Лучи с предварительно настроенной поляризацией сначала захватывают частицы и удерживают их на одном месте. Затем учёные с помощью компьютера меняют поляризацию лазеров и их положение, чтобы перемещать предметы в произвольном направлении.

"В нашей установке нет ничего сложного, — говорит Земанек. – По сути, её может собрать каждый, у кого есть хороший микроскоп, лазер, крошечные шарики из пенопласта и дистиллированная вода".

В эксперименте с помощью лучей удалось двигать шарики размером от 100 до 410 нанометров на расстояние в несколько десятков микрометров, что является серьёзным прорывом, потому что предыдущие установки могли оперировать частицами на уровне атомов и небольших наночастиц.

Однако передвижения людей, машин и прочих крупных предметов таким способом невозможно. Ведь для этого понадобится настолько мощный лазер, что он уничтожит объект, не успев сдвинуть его и на миллиметр.

Тем не менее, притягивающий луч может пригодиться человечеству в других сферах. Например, при сборке самых миниатюрных роботов, для перемещения частиц в лабораторных экспериментах и манипулирования биологическими клетками в медицинских исследованиях.

Возможность использования таких лазеров изучают и в американском космическом агентстве NASA. Специалисты планируют применять оптические пучки для отбора проб в хвостах комет или с поверхности планет и астероидов.

Также по теме:
Физики превратили пузырьки воздуха в микророботов
Создан нанолазер размером с вирус
Предложен новый двигатель на антиматерии для межпланетных перелётов