När ljuset träffar din hand känner du bara en temperaturökning. Men faktum är att ljus kan flytta föremål. Och innan det bara var en viss typ av laser. Men inte nu.
År 1970 beskrev fysiker Arthur Eshkin de första principerna för ljusets effekt på föremål, och 2018 fick han Nobelpriset "för uppfinningen av optisk pincett och deras tillämpning i biologiska system." Men nu har forskare från Sydafrika slutfört detta projekt, och det har blivit mycket mer mångsidigt.
I vanliga optiska fällor fokuseras ljus extremt snävt på en liten volym som innehåller ett litet antal partiklar, till exempel biologiska celler. På en sådan mikro- eller nanonivå kan kraften som utstrålas av ljusstrålarna vara extremt betydande och därför kan cellerna bokstavligen fångas av ljus, varefter det är möjligt att kontrollera dem. Ursprungligen styrdes ljuset mekaniskt, men sedan slutfördes projektet, vilket resulterade i en holografisk optisk fälla. Men fram till nu kunde bara vissa typer av laserstrålar användas i den.
Nu har forskare från University of the Witwatersrand visat hur det är möjligt att skapa och kontrollera alla ljusmönster holografiskt och sedan använda det ljuset i nya optiska fällor och pincett.
I synnerhet kan enheten fungera med traditionella laserstrålar (skalbalkar) såväl som med mer komplexa vektornstrålar som helt enkelt var omöjliga att använda tidigare.
Forskarna demonstrerade en ny fälla genom att holografiskt kontrollera både skalära och vektorbjälkar i en enda enhet. En sådan anordning kan vara användbar i experiment med mikro- och nanoworlds, i studien av enstaka celler och medicin, grundläggande fysik och i skapandet av framtida datorchips.