Группа во главе с Марком Скуллио (Mark Scullio) из Йоркского университета (Великобритания) продемонстрировала, что с помощью замедленного в 20 раз пучка света можно эффективно управлять движением микрочастиц. Соответствующая работа была опубликована в журнале Optica.

В норме свет распространяется через вакуум со скоростью примерно в 299,792 тысячи километров в секунду. В воде, стекле и других прозрачных средах эта скорость может снижаться, что несколько меняет свойства светового потока: снижение скорости всегда сопровождается ростом взаимодействия электромагнитных волн со средой их распространения.

Марк Скуллио и его коллеги решили использовать это качество замедленного света для управления движением частиц размерами меньше микрометра (чуть больше наночастиц). Для этого они изготовили кристаллический волновод со свойствами фотонного кристалла. В нем, кроме собственно прозрачной среды, сходной с той, что находится внутри оптоволоконного кабеля, присутствуют кремниевые наноструктуры, которые для света непрозрачны. Пытаясь обогнуть их, свет тратит заметное время, и поскольку этот процесс повторяется на всем протяжении волновода, общее замедление скорости света в нем может быть весьма значительным.

Авторы работы смогли добиться снижения скорости света в рекордные 20 раз. При этом по мере увеличения длины волны излучения, пропускавшегося через волновод, групповая скорость его волн существенно падала. И чем ниже она опускалась, тем большую скорость получали микрочастицы, размещенные на поверхности волновода.

Ближайшим применением для такого необычного способа манипулирования объектами может быть перемещение вирусов, небольших бактерий и отдельных клеток человеческих тканей на предметном стекле в лаборатории. Сегодня для этого чаще применяются механические способы перемещения, способные повредить перемещаемую клетку. В то же время перемещение с помощью светового давления потенциально гораздо менее разрушительно для микрообъектов и в связи с этим оценивается как весьма перспективный метод.

Очищающая салфетка

Анти-смартфон