Optisk pincett är en anordning som använder en laserstråle för att flytta mikronstora föremål som levande celler, proteiner, och molekyler. Under 2018, den amerikanske fysikern Arthur Eshkin fick Nobelpriset för denna teknik. Före detta, det var omöjligt att flytta sådana föremål eftersom varje försök att gripa dem ledde till förstörelse. Optisk pincett stör inte objektets inre struktur.

"Optisk pincett är ett medianamn för optiska fällor. Deras allmänna funktionsprincip är följande:Linsen fokuserar laserljuset, och partiklarna i fokuseringsfältet, enligt fysikens lagar, börja röra sig mot ljusfältets maximala intensitet. Således, detta gör det möjligt att fånga och flytta partiklar. Tidigare, vi har föreslagit att använda mikropartiklar gjorda av ett dielektriskt material, till exempel, kvarts istället för linser för att öka graden av lokalisering av det optiska fältet i fokusområdet i dessa optiska fällor, arbetar i reflektionsläget, "Igor Minin projektledare, professor vid TPU-avdelningen för elektronikteknik, säger.

interagerar med en sådan partikel, ljuset fokuseras i form av en fotonstråle i motsatt riktning mot strålningsinfallet. På grund av dess egenskaper, det är denna fotonstråle som fungerar som en fälla eller pincett.

"För att bilda en klassisk fotonisk jet, det finns ett nödvändigt villkor såsom förhållandet mellan brytningsindexen för en partikel och ett medium måste vara mindre än två. Om det är högre, då bildas inte strålen. Tidigare, man trodde att det är omöjligt att öka brytningsindexet och samtidigt bilda en fotonstråle. Vi har tillsammans med ett team från Institute of Atmospheric Optics teoretiskt visat att det är möjligt, " säger Igor Minin.

För att uppnå detta, det gemensamma forskarteamet bildade en jet i reflektionsläget.

"Det finns två lägen:brytning och reflektion. I det förra fallet, en stråle bildas när ljus passerar genom en dielektrisk partikel. I det senare fallet, vi lägger en platt spegel bakom partikeln, och brännpunkten flyttas till spegeln. Som ett resultat, vi har dubbelfokusering när ljuset fokuseras genom en partikel på en spegel, som reflekterar det tillbaka till samma partikel som bildar en fotonisk jet. Med detta läge, vi lyckades bilda en stråle från en dielektrisk partikel med förhållandet mellan en partikel och ett medium högre än två. Detta ökar fångstområdet ibland, ", understryker forskaren.

För närvarande, gruppen förbereder experiment för att bekräfta simuleringsresultaten i praktiken.