به دام انداختن نانوذرات با پنس‌های نوری
- لینک مفید:نانوذرات می‌توانند ایمونوتراپی(ایمن درمانی) سرطان را تقویت کنند
- بیشتر بدانید:مشاهده دقیق از کوچکترین نانوذرات با فناوری جدید
- بیشتر بخوانید:نانوذرات می‌توانند در درمان سکته مغزی کمک کنند
به دام انداختن نانوذرات با پنس‌های نوری
محققان با بهره‌برداری از خاصیت خاص شکست نور در سطح مشترک بین شیشه و مایع، اولین پنس نوری را نشان دادند که قادر به به دام انداختن ذرات در مقیاس نانو است.
پنس‌های نوری یک فناوری به سرعت در حال رشد هستند و در سال‌های اخیر کاربردهای تحقیقاتی گسترده‌ای را باز کرده‌اند.
این دستگاه‌ها با به دام انداختن ذرات در نقاط کانونی پرتوهای لیزری متمرکز عمل می‌کنند و به محققان این امکان را می‌دهند که بدون هیچ گونه تماس فیزیکی اشیاء را دستکاری کنند.
تا کنون، پنس‌های نوری برای محدود کردن اجسام فقط در عرض میکرومتر استفاده شده است با این حال اکنون تمایل فزاینده‌ای در میان محققان برای گسترش این فناوری به ذرات در مقیاس نانومتر وجود دارد.
در تحقیقات جدید منتشر شده در EPJ E، Janine Emile و Olivier Emile در دانشگاه Rennes، فرانسه، طرح جدیدی ازپنس را نشان دادند که آنها را قادر می‌سازد تا برای اولین بار ذرات فلورسنت را با عرض تنها 200 نانومتر به دام بیندازند.
اگر تله‌های نوری در مقیاس نانو برای استفاده گسترده در دسترس قرار گیرند، می‌توانند برای روش‌های آزمایشی که به درجات بالایی از دقت نیاز دارند، از جمله اندازه‌گیری مستقیم نیروهای مقیاس نانو، تغییرات غشای سلولی، و دستکاری ویروس‌ها و رشته‌های DNA استفاده شوند.
Emile و طراحیش حول محور "نقاط آراگو" بود: نقاط روشن نوری که در مرکز سایه‌های دایره‌ای، شکل می‌گیرند، همانطور که نور در اطراف اجسام ایجاد می‌شود.
علاوه بر این، آنها بر اصل "بازتاب داخلی کلی" تکیه کردند، جایی که پرتوهای نوری که به رابط (شیشه-مایع) در زاویه مناسب برخورد می‌کنند کاملاً منعکس می‌شوند.
در این آزمایش، این دو یک پرتو لیزر کاملاً تراز شده را روی سطح مشترک بین یک صفحه شیشه‌ای و یک مایع حاوی نانوذرات فلورسنت معلق پرتاب کردند، با یک دیسک دایره ای مات که تا حدی مسیر آن را مسدود کرده است.
نتیجه تشکیل نقطه آراگو این بود که، در هنگامی که به طور کلی در سطح مشترک منعکس شد به طور تصاعدی یک موج محو شونده را ایجاد کرد که از نقطه آراگو به همه جهات به سرعت خارج شد.
در نهایت، نانوذرات معلق را می‌توان در داخل این موج دونات‌شکل قرار داد و توسط یک لیزر مجزا برانگیخته نمود تا از خودشان نور ساطع کنند.
نیروهای حاصل از این امواج نوری باعث شد که ذرات به شدت در نقطه آراگو محصور شوند.
با پیشرفت‌های بیشتر در این مجموعه، پنس‌های نوری در مقیاس نانو به زودی می‌توانند فرصت‌های جدیدی را برای تحقیقات در حوزه‌های مختلف از پزشکی گرفته تا محاسبات کوانتومی باز کنند.
تاریخ:1404/1/31
مهسانعمتی
