Licht bestaat uit een stroom van fotonen. Als twee golfgeleiders – kabels voor licht – naast elkaar liggen, ze trekken elkaar aan of stoten elkaar af. De interactie is te wijten aan de optische kracht, maar het effect is meestal extreem klein. Natuurkundigen van de Chalmers University of Technology en de Vrije Universiteit van Brussel hebben nu een methode gevonden om de optische kracht aanzienlijk te vergroten. De methode opent nieuwe mogelijkheden binnen sensortechnologie en nanowetenschap. De resultaten zijn onlangs gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven .

Om licht zich op een geheel nieuwe manier te laten gedragen, de wetenschappers hebben golfgeleiders bestudeerd die zijn gemaakt van een kunstmatig materiaal om de fotonen te misleiden. Het speciaal ontworpen materiaal zorgt ervoor dat alle fotonen naar één kant van de golfgeleider bewegen. Als de fotonen in een nabije golfgeleider hetzelfde doen, een verzameling fotonen komt plotseling heel dicht bij elkaar. Dit verhoogt de kracht tussen de golfgeleiders tot 10 keer.

"We hebben een manier gevonden om de fotonen te misleiden zodat ze samenklonteren aan de binnenkant van de golfgeleiders. Fotonen geven normaal niet de voorkeur aan links of rechts, maar ons metamateriaal creëert precies dat effect, " zegt Philippe Tassin, Universitair hoofddocent bij de afdeling Natuurkunde van de Chalmers University of Technology.

Philippe Tassin en Sophie Viaene van Chalmers en Lana Descheemaeker en Vincent Ginis van de Vrije Universiteit Brussel hebben een methode ontwikkeld om de optische kracht op een geheel nieuwe manier te gebruiken. Het kan, bijvoorbeeld, worden gebruikt in sensoren of om nanomotoren aan te drijven. In de toekomst, dergelijke motoren kunnen worden gebruikt om cellen te sorteren of deeltjes te scheiden in de medische technologie.

"Onze methode opent nieuwe mogelijkheden voor het gebruik van golfgeleiders in een reeks technische toepassingen. Het is echt opwindend dat door de mens gemaakte materialen de basiskenmerken van lichtvoortplanting zo drastisch kunnen veranderen, " zegt Vincent Ginis, assistent-professor aan het Departement Natuurkunde van de Vrije Universiteit Brussel.