Ученые нашли способ быстро изменять электромагнитные волны для манипуляции наночастицами

Лазерные технологии Комментарии к записи Ученые нашли способ быстро изменять электромагнитные волны для манипуляции наночастицами отключены

По словам исследователей, экран микроразмера из металла позволяет использовать в одном устройстве фотонные струи и крючки, не усложняя его конструкцию

ТОМСК, 3 сентября. /ТАСС/. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из Тайваня и Израиля нашли способ быстро и при этом просто изменять свойства электомагнитной волны малого размера или фотонной струи и превращать ее в фотонный крючок для манипуляции наночастицами. Это позволит расширить применение технологий на основе электромагнитных волн при медико-биологических исследованиях или создании микросхем, сообщили журналистам в четверг в пресс-службе ТПУ.

Как поясняет пресс-служба, эффект фотонной струи был открыт в начале 2000-х годов. Струя представляет собой электромагнитную волну, сфокусированную у поверхности микросферы из кварцевого стекла, и благодаря размерам может преодолевать ограничения для обычных электромагнитных волн или дифракционный предел. На основе этого свойства ученые ТПУ создали оптический наноскоп, который позволяет разглядеть чрезвычайно маленькие частицы размером 50 нанометров (обычные микроскопы ограничены 200 нанометрами). В 2015 году ученые смогли изменить свойства струи, превратив ее в крючок. Фотонный кючок может перемещать наночастицы под действием давления света, что делает его перспективным инструментом для биологии, медицины, создания новых материалов, где необходимо управлять клетками.

«Для получения фотонной струи и фотонного крючка используются микрочастицы из диэлектрического материала, например, стекла. До сих пор считалось, что для этого нужны частицы разной формы. Для фотонной струи симметричные, для крючка — несимметричные. Однако оказалось, что это совсем не так. Мы провели моделирование и ряд экспериментов, которые показали, что в обоих случаях можно использовать симметричные частицы. Для этого мы частично перекрыли частицу экраном из металла. Экран микроразмера может быть из любого металла, но в экспериментах мы использовали алюминий», — цитируют в сообщении руководителя проекта, профессора отделения электронной инженерии ТПУ Игоря Минина.

Благодаря применению экрана из металла фотонные струю и крючок можно будет использовать в одном устройстве, не усложняя его конструкцию и не меняя дополнительные линзы. По словам авторов, обнаруженный эффект расширит потенциал применения электромагнитных волн, например, при манипулировании отдельными частицами в медико-биологических исследованиях или оптической литографии при создании микросхем (создание рисунка микросхемы лазером).

«Наносить рисунок можно прямым лучом, а можно искривленным. Для этого нужно менять частицу, с помощью которой идет фокусировка. А металлический экран позволит этого не делать. Микроразмерный металлический экран — крайне простое решение, и в конечных устройствах, где используется эффект фотонной струи или крючка, его применение не приведет к существенному усложнению всей конструкции», — цитирует пресс-служба Минина.

Исследование проводилось в сотрудничестве с учеными из Национального университета Ян-Мин (Тайвань), Университета Бен-Гуриона в Негеве (Израиль) и поддержано грантом Российского фонда фундаментальных исследований. Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/9362079

Рекомендуем для Вас


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top