Nanopartículas de vidro mostram acoplamento inesperado quando levitadas com luz laser

A captura óptica é uma técnica que utiliza um feixe de laser focado para manipular e confinar pequenas partículas em três dimensões. Esta técnica tem sido utilizada para estudar uma ampla variedade de fenômenos, incluindo as propriedades ópticas dos materiais, a dinâmica das moléculas biológicas e a formação de estruturas automontadas.

Em um estudo recente, uma equipe de pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Berkeley, usou captura óptica para levitar nanopartículas de vidro em uma câmara de vácuo. Eles descobriram que quando as nanopartículas foram aproximadas, elas começaram a interagir umas com as outras de maneiras inesperadas. Essa interação foi mediada pelo campo elétrico do feixe de laser, que induziu uma separação de cargas nas nanopartículas.

Os pesquisadores observaram que as nanopartículas poderiam formar aglomerados estáveis, ou “dímeros”, nos quais as duas nanopartículas eram mantidas juntas por forças eletrostáticas. Eles também descobriram que as nanopartículas poderiam girar umas em torno das outras e que a taxa de rotação poderia ser controlada pela intensidade do feixe de laser.

Este estudo fornece novos insights sobre as interações fundamentais entre nanopartículas e luz. Também demonstra o potencial da captura óptica como ferramenta para estudar as propriedades de novos materiais e para manipular nanopartículas individuais com excelente precisão.

Implicações para a ciência e a tecnologia

A capacidade de manipular e controlar nanopartículas individuais tem uma ampla gama de aplicações potenciais em ciência e tecnologia. Por exemplo, poderia ser usado para desenvolver novos materiais com propriedades ópticas e elétricas personalizadas, para criar novos sensores e dispositivos e para estudar as interações fundamentais entre átomos e moléculas.

O estudo também tem implicações para o campo da optofluídica, que é o estudo da interação da luz com os fluidos. A optofluídica tem o potencial de revolucionar uma ampla gama de aplicações, incluindo administração de medicamentos, imagens e diagnósticos. A capacidade de controlar nanopartículas com luz poderia fornecer novas maneiras de manipular fluidos e materiais em dispositivos optofluídicos.

Conclusão

O estudo da interação entre nanopartículas de vidro e luz laser fornece novos insights sobre as propriedades fundamentais das nanopartículas e as aplicações potenciais do aprisionamento óptico. Esta pesquisa abre novos caminhos para explorar as propriedades de novos materiais e para manipular nanopartículas individuais com precisão requintada.