Исследователи создали крошечный оптический пинцет на основе чипа, который можно использовать для левитации наночастиц в вакууме. Оптические пинцеты используют плотно сфокусированный лазерный луч для удержания живых клеток, наночастиц и других объектов. Обычно эти устройства изготавливаются с помощью громоздких оптических компонентов.

On-chip optical levitation with a metalens in vacuum

Optical levitation of dielectric particles in vacuum is a powerful technique for precision measurements, testing fundamental physics, and quantum information science. Conventional optical tweezers require bulky optical components for trapping and detection. 
https://www.osapublishing.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-8-11-1359&id=461986

Используя ультратонкую линзу, они уменьшили диаметр устройства с 25 до 0,4 мм. «Конструкцию на основе чипа можно использовать для создания интегрированной и гибкой оптической системы для изучения приповерхностных сил. Это делается путем захвата объекта на расстоянии менее 1 микрометра от поверхности. Она также может быть полезна для захвата холодных атомов в вакууме для изучения квантовых процессов», — отметили ученые.

В журнале Optica Publishing Group, посвященном высокоэффективным исследованиям, исследователи из Университета Пердью и Университета штата Пенсильвания сообщили о первой реализации оптической левитации в вакууме с помощью ультратонкого устройства.

«Оптически левитирующие частицы можно использовать для создания акселерометров и гироскопов, которые потенциально можно использовать для навигации, — отметили исследователи. — Ученые также используют оптически левитирующие частицы для поиска темной материи и темной энергии, изучения гравитации на малых расстояниях, что позволит углубить наше понимание природы этих явлений».

«В качестве следующего шага мы хотим сделать технологию оптической левитации более практичной, минимизировав систему настолько, чтобы сделать ее портативной. Мы начали с уменьшения размера фокусирующей линзы, используя металленс — тип плоской линзы, в которой для фокусировки света используются наноструктуры», — добавили они.

Источник: https://hightech.fm/2021/10/21/vacuum-nanoparticles