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新方法利用光可使大尺寸物体悬浮及移动

发布时间:2019-03-23 06:33来源: 未知

美国加州理工学院研讨人员18日在《天然·光子学》期刊线上版上宣布论文称,他们经由过程在物体外面建树特定的纳米结构,筹算出一种使用光便可以使物体悬浮并推其移动的新门径。钻研职员称,这一现实法子将有良多实际用处,乃至可用于新一代光能驱动航天器的斥地。

  光是操纵物质的有力器械。30多年前,光学镊子的涌现使科学家能够用激光束的辐射压力移动与把持微小物体,被许多人认为是光学镊子之父的亚瑟·阿什金也因在该领域的减色贡献而取患有2018年诺贝尔物理学奖。

  光学镊子只能在小范围内操纵尤其小的物体,关于大尺寸物体则心有余而力不足。而加州理工学院整治的这一新门径,则可以用光束操纵小至微米级、大至米级的多种差异外形与尺寸的物体,不只可以使物体悬浮空中,还可推其循光束行进偏向挪动。

  该方式的关头是在物体外面建树特定的纳米级机关。这种布局会与光彼此感导,经由过程管束沿物体外表光散射的各向异性,实现对毫米级、厘米级乃至米级规范物体的自刚强光学操纵。物体在受到扰动时可以自行斡旋,产生恢复扭矩以使其坚持在光束进步旅程中。

  研究论文指出,这一新办法并不申请高度聚焦的激光束,也不会太过限定物体形态、尺寸与原料构成,从实践上讲具备多种实际用场,既可用于非打仗式晶圆的产和装配,也可用于轻型航天器的轨迹管制。

  论文作者之一、加州理工学院应用物理与原料科学系的哈里·阿特沃特称,这种技艺甚至可用于将来光能驱动航天器的开发。从现实上讲,多么的航天器不须要携带燃料,可利用纳米级机关构建的激光推动光帆,经由激光减速,其速度以致可接近光速。