Co to są pincety laserowe?

Napininy laserowe, znane również jako pincety optyczne, używają wiązek laserowych do uwięzienia cząstek mikroskopowych lub nanoskopowych o precyzyjnym pozycjonowaniu 3-wymiarowym.Belki laserowe wykorzystują zjawisko zwane niedopasowaniem współczynnika załamania światła.Widzimy to za każdym razem, gdy patrzymy na słomę w szklance wody.Na drobnych skalach subtelne zginanie światła przez cząstkę powoduje przekazanie do niego pędu, wyświetlając małą atrakcyjną lub odpychającą siłę.Rezultatem jest wyjątkowo drobnoziarnista precyzja i kontrola nad pojedynczą cząstką w wiązce, kontrola skal sub-nanometru.

Pince laserowe działają tylko wtedy, gdy zastosowany materiał jest dielektryczny, co oznacza, że izolator jest niechętny dla pól elektromagnetycznych.Skoncentrowany laser w pinceatach laserowych generuje pole elektromagnetyczne w postaci skondensowanego światła.Podejście laserowe pincetowe można zastosować do lewitacji bakterii, wirusów, a nawet pojedynczych atomów i cząsteczek.W przypadku wielu zastosowań małe próbki są przymocowane do nieco większego mikroskopowego koralika.Wiele pincerów laserowych można nawet użyć do przyciągania części cząsteczki, rozciągania jej i umożliwiając naukowcom obserwowanie, jak się odsuwa.Jest to niezwykle pomocne w wyjaśnianiu ich subtelnych właściwości chemicznych.

Zjawisko rozpraszania optycznego za pomocą mikroskopowych cząstek zostało po raz pierwszy zgłoszone przez Bell Labs Scientist Arthur Ashkin w 1970 roku. Następnie, w 1986 r., Naukowiec Steven Chu i inni napisali papier na temat,i znacznie poprawił systemy.Dr Chu zastosował pincety laserowe w wielu różnych przydatnych obszarach, w tym chłodzenie atomów, zatrzymując je na miejscu, i wygrał nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki z 1997 roku za ciężką pracę.

Pinteeze laserowe były nieocenioneBadanie drobnych cech w maszynach biologicznych, takich jak wszechobecne silniki biologiczne, które napędzają ruch w komórce.Przyczynia się to do rozwijającej się nauki o nanotechnologii i znacznie rozszerza naszą wiedzę na temat biologii.Laserowe sondowanie cytoszkieletu komórek pomogło naukowcom stworzyć mapę komórki o wysokiej rozdzielczości, z bardziej szczegółami niż inne podejścia.Laserowe pincety są nadal gorącym obszarem badań, z nieustraszonymi zespołami w Berkeley, Stanford, MIT i wielu innych uniwersytetach, wykorzystujących możliwości śledczych, które technologia ma do zaoferowania.