Оптический нанопинцет с рекорднымразрешением
Создан новый тип оптического пинцета, способного захватывать и перемещать объекты
нанометрового диапазона [7]. Традиционный оптический пинцет, разработанный
а) б) 6
десятилетия назад, – один из важнейших инструментов в микробиологии, физики и химии.
Особо полезен оптический пинцет в цитологии при манипулировании микроскопическими
живыми клетками.
Также он позволяет прикладывать к диэлектрическим объектам силы от
фемтоньютонов до наноньютонов.
Принцип действия оптического пинцета: объекты, представляемые в виде маленьких
диэлектрических сфер, взаимодействуют с электрическим полем, созданным световой
волной, за счет индуцированного на сфере дипольного момента. В результате
взаимодействия этого диполя с электрическим полем электромагнитной световой волны
объект перемещается вдоль градиента электрического поля. Принцип действия оптического
пинцета приведен на рисунке 4.
Рис.4 Конструкция оптического пинцета.
Основа пинцета – матрица парных наноколонн, которые изготовлены с помощью
традиционных методов электронно-лучевой литографии. Расстояние между двумя
колоннами и есть искомая зона захвата устройства.
Экспериментально подтвежден захват частиц диаметром 200 нм, в отличие от частиц
размером 2 мкм, захватываемых обычным лазерным пинцетом.
оптическое
излучение
линза
частица
диэлектрические
наноколонны
подложка7
Нанотрубки, вращающиеся под воздействиемсвета
Благодаря своим уникальным механическим свойствам (высокой прочности и т.д.) и
электронной структуре, углеродные нанотрубки являются удобным конструктивным
элементом для микромашин. Роли нанотрубок могут быть разнообразны – например,
наноразмерные переключатели на основе углеродных нанотрубок. Также они могли бы
служить вращающимися элементами микроустройств вращающихся под действием света.