Dentro
del sistema experimental, el haz de luz se convierte en un dispositivo
de arrastre, el cual reúne objetos microscópicos igual que cuando usamos
una cadena.
Un
equipo de científicos de Escocia y la República Checa ha creado un rayo
tractor real, como el que aparece en las películas de Star Trek, que,
por primera vez, permite que un haz de luz atraiga objetos.
Aunque
las técnicas de manipulación de la luz han existido desde la década de
1970, esta es la primera vez que se ha usado un haz de luz para atraer
objetos hacia la fuente luminosa, aunque sea a nivel microscópico.
Rayo tractor de Star Trek
Investigadores
de la Universidad de St. Andrews y del Instituto de Instrumentos
Científicos (ISI) en la República Checa, han encontrado una forma de
generar un campo óptico especial que invierte de manera eficiente la
presión de radiación de la luz.
La nueva técnica podría llevar a unas pruebas médicas más eficientes, tales como el examen de muestras de sangre.
En la
serie de ciencia ficción estadounidense, el rayo tractor era un método
para usar un haz de luz que podía arrastrar naves y otros grandes
objetos hacia la fuente luminosa.
El equipo, dirigido por el Dr. Tomas
Cizmar, Miembro Investigador de la Facultad de Medicina en la
Universidad de St. Andrews, junto al Dr. Oto Brzobohaty y el Profesor
Pavel Zemanek, ambos del ISI, descubrieron una técnica que les permite
proporcionar una fuerza “negativa” que actúa sobre minúsculas
partículas.
Normalmente, cuando luz y materia interactúan. El objeto sólido se ve empujado por la luz y transportado en el flujo de fotones.
Tal
fuerza de radiación se identificó inicialmente gracias a Johanes Kepler,
cuando observó que la cola de los cometas apuntaba en dirección
contraria al Sol.
A lo
largo de los últimos años los investigadores se han dado cuenta de que
aunque este es el caso para la mayor parte de los campos ópticos, hay un
espacio de parámetros cuando esta fuerza se invierte.
Los
científicos de St. Andrews e ISI han demostrado ahora la primera prueba
experimental de esta idea, con una variedad de apasionantes aplicaciones
para la fotónica biomédica y otras disciplinas.
Lo
emocionante de todo esto es que la aparición de una fuerza negativa es
muy específica de las propiedades del objeto, tales como su tamaño y
composición.
Esto,
a su vez, permite el ordenado óptico de objetos microscópicos usando un
dispositivo barato y simple. Durante la pasada década, el
fraccionamiento óptico se ha identificado como una de las aplicaciones
biomédicas más prometedoras de la manipulación óptica, permitiendo, por
ejemplo, el ordenado de macromoléculas, orgánulos o células.
Es
interesante señalar que los científicos identificaron ciertas
condiciones en las que, los objetos atrapados por el campo de fuerza del
haz tractor, se reordenaban para formar una estructura que hacía que el
haz fuese incluso más fuerte.
El
Dr. Cizmar comenta: “Debido a las similitudes entre la manipulación de
partículas ópticas y acústicas, prevemos que esta idea proporcionará
inspiración para nuevos y apasionantes estudios en futuras áreas de
estudio fuera del campo de la fotónica”
El
Dr. Brzobohaty señala que “estos métodos abren nuevas oportunidades para
la fotónica fundamental, así como para aplicaciones en las ciencias de
la vida”
Según
el Profesor Zemanek: “Todo el equipo ha pasado varios años investigando
distintas configuraciones de transporte de partículas mediante la luz.
Estoy orgulloso de que nuestros resultados se reconocieran en este
competitivo entorno, y ya estoy trabajando en nuevos experimentos y
aplicaciones. Es un momento muy emocionante”
Fuente Ciencia Kanija - Universidad de St. Andrews
No hay comentarios:
Publicar un comentario