Hvad er laser pincet?

Laser-pincet, også kendt som optiske pincet, bruger laserstråler til at fange mikroskopiske eller nanoskopiske partikler med præcis 3-dimensionel placering. Laserbjælkerne drager fordel af et fænomen kaldet brydningsindeks -misforhold. Vi ser dette, hver gang vi ser på et halm i et glas vand. På små skalaer resulterer den subtile bøjning af lys af partiklen i momentum, der overføres til den, der projicerer en lille attraktiv eller frastødende kraft. Resultatet er ekstremt finkornet præcision og kontrol over en enkelt partikel i bjælken, kontrol på sub-nanometerskalaer.

Laserpincet fungerer kun, når det anvendte materiale er dielektrisk, hvilket betyder en isolator, der er villig til elektromagnetiske felter. En fokuseret laser i laserpincet genererer et elektromagnetisk felt i form af kondenseret lys. Laser -pincet -fremgangsmåden kan bruges til at levitere bakterier, vira og endda enkeltatomer og molekyler. For mange applikationer er små prøver knyttet til en lidt større MICroscopic perle. Flere laserpincet kan endda bruges til at trække på dele af et molekyle, strække det ud og give forskere mulighed for at observere, hvordan det klikker tilbage. Dette er utroligt nyttigt med at belyse deres subtile kemiske egenskaber.

Fænomenet optisk spredning af mikroskopiske partikler blev først rapporteret af Bell Labs -videnskabsmand Arthur Ashkin i 1970. Derefter, i 1986, skrev videnskabsmand Steven Chu og andre et papir om emnet og forbedrede systemerne meget. Dr. Chu fortsatte med at anvende laserpincet i en lang række nyttige områder, herunder afkøling af atomer ved at stoppe dem på plads og vandt Nobelprisen i 1997 for hans hårde arbejde.

Laserpincet har været uvurderlig i undersøgelsen i små funktioner i biologiske maskiner, såsom de allestedsnærværende biologiske motorer, der driver bevægelse i cellen. Dette bidrager til den nye videnskab om nanoteknologi, enND udvider vores viden om biologi meget. Laser-pincet-baseret sondering af cytoskelettet af celler hjalp forskere med at skabe et højopløsningskort over cellen, med flere detaljer end andre tilgange kunne have produceret. Laser -pincet er fortsat et varmt forskningsområde med Intrepid -teams i Berkeley, Stanford, MIT og mange andre universiteter, der udnytter de undersøgelsesmuligheder, som teknologien har at tilbyde.