Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Национального университета Ян Мин Чао Тунга, Тайвань, предложили концепцию новой оптической ловушки так называемого бутылочного типа. Ученые показали, что вместо линзы могут быть применены два диэлектрических микробруска. В отличие от аналогов, такую ловушку в перспективе можно будет применять в «лаборатории на чипе» — миниатюрном приборе, позволяющем проводить различные, в том числе биохимические, исследования на чипе (кристалле) в несколько квадратных миллиметров. Это значительно расширит возможности миниатюрных лабораторий. Результаты исследования опубликованы в журнале Optics Letters (IF: 3,866; Q1). Оптическую ловушку также называют оптической капсулой. Это устройство, которое с помощью лазерного пучка улавливает объекты микронного размера, не нарушая их внутреннюю структуру. Это могут быть, например, живые клетки, белки, молекулы. Принцип работы известных оптических капсул обычно основан на использовании сложно структурированных пучков. Авторы исследования предложили безлинзовый метод формирования оптической микрокапсулы. Замкнутая область локализации поля в данном случае создается при помощи двух диэлетрических брусков, размеры которых сравнимы с длиной световой волны. Если подсветить их с «торцевой стороны» светом с плоским фронтом, „на выходе“ формируется область локализации светового поля. При правильном выборе параметров брусков образуется замкнутая область, своеобразный эллипс: по краям интенсивность электрического поля большая, внутри — нулевая. За этот барьер наночастицы „выскочить“ не могут. Получается оптическая капсула. Моделирование процесса и расчеты проводились на основе решения уравнений Максвелла. В качестве образца для расчетов были взяты наночастицы золота. Золото – классическое вещество для решения подобных задач, и для выбранной длины волны наночастицы золота являются поглощающими частицами.
На следующем этапе исследования — экспериментальном — ученые проверят концепцию на практике. Безлинзовые оптические ловушки могут применяться в медицине, биологии, а также при синтезе новых материалов. 07.02.2022 |
Хайтек
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом | |
С помощью большой языковой модели инженеры Мас... |
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка | |
Слабые флуктуации в сверхпроводимости, яв... |
Роняйте на здоровье. Разработан материал для электроники с адаптивной прочностью | |
Неприятности случаются каждый день, и есл... |
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов | |
Органическая электроника — область,... |
Печатный полимер позволяет изучить хиральность и спины при комнатной температуре | |
Печатаемый органический полимер, который при&n... |
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах | |
Исследовательская группа, работающая в UN... |
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе | |
Исследователи из Стэнфорда приблизились к... |
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий | |
Когда речь заходит о сверхпроводящих куби... |
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний | |
Ученые из Университета Падерборна примени... |
Физики впервые услышали звуки "схлопывания" тепла в сверхтекучей жидкости | |
В большинстве материалов тепло предпочитает ра... |
Nature Communications: Ученые придумали, как защитить золотые катализаторы | |
Впервые исследователи, в том числе и... |
Nature Photonics: Поставлен рекорд эффективности первоскитовых светодиодов | |
Используя простой метод solvent sieve, исследо... |
Создан новый сверхпроводник из иридия, циркония и платины с хиральной структурой | |
Исследователи из Токийского университета ... |
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов | |
Исследователи из Калифорнийского универси... |
В Японии робота с живыми мышцами научили ходить под водой — на суше он высохнет | |
Исследователи из Токийского университета ... |
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути | |
Исследователи из Принстона применили спле... |
Создано доступное и экологичное решение для плоских дисплеев и носимой техники | |
Исследовательская группа под руководством... |
Разработан экологичный способ производства проводящих чернил для электроники | |
Исследователи из Университета Линчепинга,... |
AFM: Ученые разрабатывают технологию интеграции искусственных нейронных сетей | |
С появлением таких новых отраслей, как ис... |
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света | |
В основе глобальной интернет-связи лежит оптич... |
Создан новый держатель образцов для измерения температур в сверхмалом диапазоне | |
Группа специалистов из Helmholtz-Zentrum ... |
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения | |
Мемристорные устройства представляют собой кат... |
Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников | |
Замещающее легирование чужеродными элементами ... |
eLight: Разработан подход для создания сверхчувствительных сенсоров | |
Датчики — важнейшие инструменты для... |
Монополи фазы Берри применили для создания высокотемпературных спинтроников | |
Спинтроники — это электронные ... |
Создан новый подход для разработки новых оптических устройств для биомедицины | |
Интегрированные сети распределения, обработки ... |
LAM: Создано устройство, способное произвести революцию в использовании света | |
Жидкокристаллические, или ЖК, фазовые мод... |
Physical Review C: Ученые заложили базу для изучения неуловимых тетранейтронов | |
Тетранейтрон — неуловимое атомное я... |
Квантовые точки помогут создать уникальные CMOS-датчики для бытовой электроники | |
Невидимый для наших глаз, коротковолновый... |