p Capturando partículas fluorescentes com manchas de Arago. Crédito: European Physical Journal E
p Ao explorar uma propriedade particular de difração de luz na interface entre um vidro e um líquido, pesquisadores demonstraram as primeiras pinças ópticas capazes de capturar partículas em nanoescala. p As pinças ópticas são uma tecnologia em rápido crescimento, e abriram uma ampla variedade de aplicações de pesquisa nos últimos anos. Os dispositivos operam prendendo partículas nos pontos focais de feixes de laser fortemente focados, permitindo que os pesquisadores manipulem os objetos sem nenhum contato físico. Até aqui, pinças ópticas têm sido usadas para confinar objetos com apenas micrômetros de diâmetro - mas agora há um desejo crescente entre os pesquisadores de estender a tecnologia para partículas em escala nanométrica. Em nova pesquisa publicada em
EPJ E , Janine Emile e Olivier Emile na Universidade de Rennes, França, demonstrar um novo design de pinça, o que lhes permitiu capturar partículas fluorescentes pela primeira vez com apenas 200 nanômetros de diâmetro.
p Se disponibilizado para uso generalizado, armadilhas ópticas em nanoescala podem ser usadas para procedimentos experimentais que requerem graus extremos de precisão - incluindo medições diretas de forças em nanoescala, alterações das membranas celulares, e manipulações de vírus e fitas de DNA. O design de Emile e Emile foi baseado em "manchas de Arago":pontos brilhantes de luz que se formam nos centros de sombras circulares, como a luz difrata em torno dos objetos que os criam. Além disso, eles se baseavam no princípio de 'reflexão interna total' - onde os raios de luz que atingem uma interface vidro-líquido no ângulo certo são refletidos perfeitamente.
p No experimento, a dupla disparou um feixe de laser perfeitamente alinhado na interface entre uma placa de vidro, e um líquido contendo nanopartículas fluorescentes suspensas; com um disco circular opaco bloqueando parcialmente seu caminho. O ponto Arago resultante foi então totalmente refletido na interface, criando uma onda com desvanecimento exponencial que saiu do local em todas as direções. Finalmente, nanopartículas suspensas podem ser posicionadas dentro desta onda em forma de donut, e excitado por um laser separado para emitir luz eles próprios. As forças resultantes transmitidas por essas ondas de luz fizeram com que as partículas ficassem fortemente confinadas no ponto de Arago. Com mais melhorias nesta configuração, pinças ópticas em nanoescala podem em breve abrir novas oportunidades de pesquisa, em áreas que vão da medicina à computação quântica.