p Um campo ativo de pesquisa, O trapping óptico a laser funciona para controlar o movimento e a posição de partículas de diferentes tamanhos e formas. A capacidade de mover pequenas partículas de maneira precisa e controlada é importante tanto para a ciência básica quanto para a aplicada. Por exemplo, a capacidade de controlar o movimento de átomos individuais pode ser usada para realizar a computação quântica, e a pesquisa também contribui para o estudo de espécimes biológicos e poluentes. p Agora, os cientistas da Universidade de Tel Aviv aproveitaram um 2, Tecnologia de deslocamento de água de 300 anos para desenvolver um novo feixe de laser que captura e move as partículas em direções específicas.

p "Nós criamos um feixe de luz que se parece e age como o parafuso de Arquimedes, "diz o Dr. Alon Bahabad do Laboratório de Óptica Física da Escola de Engenharia Elétrica do TAU." Em vez de viajar em linha reta como feixes de laser regulares, nosso feixe consiste em duas vertentes helicoidais, semelhante à forma do DNA, e podemos usar esse feixe para mover partículas muito pequenas. A rotação do feixe determina a direção em que as partículas, cujo tamanho varia entre dezenas de nanômetros a cerca de 10 mícrons, são transmitidos. "

p O estudo, publicado no jornal Optica , foi conduzido pelos alunos do Dr. Bahabad, Barak Hadad, Sahar Froim e Yaniv Eliezer em colaboração com a Dra. Yael Roichman na Escola de Química da TAU e seus alunos Harel Bagar e Tamir Admon.

p Da água para a luz

p Arquimedes, um cientista grego que viveu no século 3 a.C., é creditado com a invenção de uma das primeiras bombas de água eficazes:um parafuso de rosca larga, dobrado em torno de um eixo envolto por um cilindro ou tubo.

p "Um grande desafio no aprisionamento óptico de laser é como mover as partículas em direção a uma fonte de luz, "Dr. Bahabad diz." Este é um problema porque as partículas tendem a se mover com o fluxo de luz, ou são empurrados 'downstream, ' por assim dizer. Nosso objetivo era gerar um movimento ascendente de partículas aprisionadas para criar um 'feixe trator'. Fizemos exatamente isso nos referindo a uma ideia antiga. "

p Arquimedes demonstrou que a rotação de um parafuso mecânico desloca a água ao longo do eixo do parafuso, contra a atração da gravidade. "Criamos um elegante raio trator com base nesta ideia simples, "Dr. Bahabad diz." O movimento das partículas aprisionadas em nosso caso depende da rotação do feixe. Se você girar em uma direção, as partículas são empurradas para jusante. Gire para o outro lado, e eles são puxados rio acima. "

p Uma onda estacionária

p O Dr. Bahabad e sua equipe combinaram diferentes feixes de luz para criar um padrão de interferência chamado onda estacionária. Esses padrões de interferência são caracterizados por áreas claras e escuras alternadas. As partículas dentro dos feixes foram presas pelo movimento do ar próximo às partículas devido ao calor depositado pelo feixe de laser.

p "Quando a partícula está em uma área brilhante do feixe, fica quente e é empurrado pelas moléculas de ar em direção às regiões mais escuras, "diz o Dr. Bahabad." Quando giramos o feixe, as áreas escuras se movem e carregam as partículas presas com elas. É assim que funciona uma máquina de venda automática que possui uma rosca para transportar salgadinhos.

p "Acreditamos que nossa descoberta pode encontrar usos na biologia, ciências dos materiais, espectroscopia ou qualquer campo que requeira o monitoramento de diferentes materiais ou amostras biológicas. "