Optisch pincet is een apparaat dat een laserstraal gebruikt om objecten van micronformaat, zoals levende cellen, eiwitten, en moleculen. in 2018, de Amerikaanse natuurkundige Arthur Eshkin ontving de Nobelprijs voor deze technologie. Voor dit, het was onmogelijk om dergelijke objecten te verplaatsen, omdat elke poging om ze te grijpen tot vernietiging leidde. Optische pincetten verstoren de interne structuur van het object niet.

"Optisch pincet is een medianaam voor optische vallen. Hun algemene werkingsprincipe is als volgt:de lens focust het laserlicht, en de deeltjes in het scherpstelveld, volgens de wetten van de fysica, beginnen te bewegen naar de maximale intensiteit van het lichtveld. Dus, hierdoor kunnen deeltjes worden opgevangen en verplaatst. Eerder, we hebben voorgesteld om microdeeltjes te gebruiken die gemaakt zijn van een diëlektrisch materiaal, bijvoorbeeld, kwarts in plaats van lenzen om de mate van lokalisatie van het optische veld in het focusgebied in deze optische vallen te vergroten, werkend in de reflectiemodus, " Igor Minin projectmanager, hoogleraar bij de afdeling TPU voor Electronic Engineering, zegt.

Interactie met zo'n deeltje, het licht wordt gefocusseerd in de vorm van een fotonenstraal in de richting tegengesteld aan de stralingsinval. Door zijn eigenschappen, het is deze fotonenstraal die fungeert als een val of een pincet.

"Om een ​​klassieke fotonische jet te vormen, er is een noodzakelijke voorwaarde, zoals de verhouding van de brekingsindices van een deeltje en een medium moet kleiner zijn dan twee. Als het hoger is, dan zal de jet zich niet vormen. Eerder, men geloofde dat het onmogelijk is om de brekingsindex te verhogen en tegelijkertijd een fotonenstraal te vormen. Samen met een team van het Institute of Atmospheric Optics hebben we theoretisch aangetoond dat het mogelijk is, ' Zegt Igor Minin.

Om dit te behalen, het gezamenlijke onderzoeksteam vormde een jet in de reflectiemodus.

"Er zijn twee modi:breking en reflectie. In het eerste geval, een straal wordt gevormd wanneer licht door een diëlektrisch deeltje gaat. In het laatste geval, we zetten een platte spiegel achter het deeltje, en het brandpunt verplaatst zich naar de spiegel. Als resultaat, we hebben dubbele focus wanneer het licht door een deeltje op een spiegel wordt gefocust, die het terugkaatst naar hetzelfde deeltje dat een fotonische straal vormt. Met behulp van deze modus, we zijn erin geslaagd een straal te vormen uit een diëlektrisch deeltje met een verhouding van een deeltje en een medium hoger dan twee. Dit vergroot soms het opnamegebied, ’ onderstreept de wetenschapper.

Momenteel, de groep bereidt experimenten voor om de simulatieresultaten in de praktijk te bevestigen.