Ljus består av ett flöde av fotoner. Om två vågledare - kablar för ljus - är sida vid sida, de lockar eller stöter bort varandra. Interaktionen beror på den optiska kraften, men effekten är vanligtvis extremt liten. Fysiker vid Chalmers tekniska universitet och Free University of Brussels har nu hittat en metod för att avsevärt förbättra optisk kraft. Metoden öppnar nya möjligheter inom sensorteknik och nanovetenskap. Resultaten publicerades nyligen i Fysiska granskningsbrev .

Att få ljuset att bete sig på ett helt nytt sätt, forskarna har studerat vågledare gjorda av ett konstgjort material för att lura fotonerna. Det specialdesignade materialet gör att alla fotoner rör sig till ena sidan av vågledaren. När fotonerna i en närliggande vågledare gör samma sak, en samling fotoner samlas plötsligt mycket nära. Detta ökar kraften mellan vågledarna upp till tio gånger.

"Vi har hittat ett sätt att lura fotonerna så att de samlas vid vågledarnas insidor. Fotoner föredrar normalt inte vänster eller höger, men vårt metamaterial skapar exakt den effekten, "säger Philippe Tassin, Docent vid Institutionen för fysik vid Chalmers tekniska universitet.

Philippe Tassin och Sophie Viaene på Chalmers och Lana Descheemaeker och Vincent Ginis vid Free University of Brussels har utvecklat en metod för att använda den optiska kraften på ett helt nytt sätt. Det kan, till exempel, användas i sensorer eller för att driva nanomotorer. I framtiden, sådana motorer kan användas för att sortera celler eller separera partiklar inom medicinsk teknik.

"Vår metod öppnar nya möjligheter för användning av vågledare i en rad tekniska tillämpningar. Det är verkligen spännande att konstgjorda material kan förändra de grundläggande egenskaperna hos ljusförökning så dramatiskt, "säger Vincent Ginis, biträdande professor vid Institutionen för fysik vid Free University of Brussels.