Cosa sono le pinzette laser?

Pintelle laser, noto anche come pinzette ottiche, usano i fasci laser per intrappolare particelle microscopiche o nanoscopiche con un preciso posizionamento tridimensionale.Le travi laser sfruttano un fenomeno chiamato mancata corrispondenza dell'indice di rifrazione.Lo vediamo ogni volta che guardiamo una cannuccia in un bicchiere d'acqua.Su piccole scale, la sottile flessione della luce da parte della particella provoca lo slancio che vi viene trasmesso, proiettando una piccola forza attraente o repulsiva.Il risultato è una precisione e un controllo a grana estremamente fine su una singola particella nel raggio, il controllo sulle scale del sub-nanometro.

Le pinzette laser funzionano solo quando il materiale utilizzato è dielettrico, il che significa un isolante che è agile con i campi elettromagnetici.Un laser focalizzato nelle pinzette laser genera un campo elettromagnetico sotto forma di luce condensata.L'approccio a pinza laser può essere usato per levitare batteri, virus e persino singoli atomi e molecole.Per molte applicazioni, i piccoli campioni sono attaccati a un tallone microscopico leggermente più grande.Più pinze laser possono anche essere usate per attirare parti di una molecola, allungandolo e permettendo agli scienziati di osservare come si spezza.Ciò è incredibilmente utile nel chiarire le loro sottili proprietà chimiche.

Il fenomeno della dispersione ottica da parte di particelle microscopiche è stato riportato per la prima volta dallo scienziato di Bell Labs Arthur Ashkin nel 1970. Poi, nel 1986, lo scienziato Steven Chu e altri hanno scritto un articolo sull'argomento,e ha migliorato notevolmente i sistemi.Il Dr. Chu ha continuato ad applicare le pinzette laser in una vasta gamma di aree utili, incluso il raffreddamento degli atomi fermandoli in atto e ha vinto il premio Nobel del 1997 in fisica per il suo duro lavoro.

Le pinzette laser sono state inestimabiliLo studio su minuscole caratteristiche nelle macchine biologiche, come gli onnipresenti motori biologici che guidano il movimento nella cellula.Ciò contribuisce alla scienza emergente della nanotecnologia e amplia notevolmente la nostra conoscenza della biologia.Il sondaggio a base di pinze laser del citoscheletro delle cellule ha aiutato gli scienziati a creare una mappa ad alta risoluzione della cellula, con più dettagli di quanto altri approcci avrebbero potuto produrre.Le pinzette laser continuano a essere un'area di ricerca calda, con team intrepidi a Berkeley, Stanford, MIT e molte altre università che sfruttano le possibilità investigative che la tecnologia ha da offrire.