2300年歷史的現(xiàn)代激光科學(xué)更加輝煌

激光光學(xué)捕獲是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域，用于控制不同大小和形狀的粒子的運(yùn)動(dòng)和位置。以精確和受控的方式移動(dòng)小顆粒的能力對(duì)于基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)都很重要。例如，控制單個(gè)原子運(yùn)動(dòng)的能力可用于實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算，該研究也有助于生物標(biāo)本和污染物的研究。

現(xiàn)在，特拉維夫大學(xué)的科學(xué)家 們利用了一項(xiàng)具有2300年歷史的水驅(qū)替技術(shù)開(kāi)發(fā)出一種新型激光束，可以捕捉和移動(dòng)特定方向的粒子。

“我們已經(jīng)創(chuàng)造了一個(gè)光線，看起來(lái)就像阿基米德式螺旋抽水機(jī)，說(shuō)：” 阿龍Bahabad博士 的的 物理光學(xué)實(shí)驗(yàn)室 在TAU的 電氣工程學(xué)院。“我們的光束不是像常規(guī)激光束那樣沿著直線行進(jìn)，而是由兩條螺旋線組成，類似于DNA的形狀，我們可以使用這種光束來(lái)移動(dòng)非常小的粒子。光束的旋轉(zhuǎn)決定了粒子在數(shù)十納米到約10微米之間傳播的方向。“

這項(xiàng)研究發(fā)表在Optica雜志上 ，由Bahabad博士的學(xué)生 Barak Hadad， Sahar Froim 和 Yaniv Eliezer 與 TAU 化學(xué)學(xué)院的Yael Roichman博士 及其學(xué)生 Harel Bagar 和 Tamir Admon合作完成。

從水到光

阿基米德是一位生活在公元前3世紀(jì)的希臘科學(xué)家，他發(fā)明了最先發(fā)的有效水泵之一：寬螺紋螺桿，圍繞由圓筒或管子包圍的軸線彎曲。

“激光光學(xué)捕獲的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是如何將粒子移向光源，”Bahabad博士說(shuō)。“這是一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)榱Ｗ觾A向于隨著光流移動(dòng)，或被推向'下游'，可以這么說(shuō)。我們的目標(biāo)是產(chǎn)生被困粒子的上游運(yùn)動(dòng)，以創(chuàng)造“拖拉機(jī)梁”。我們通過(guò)引用一個(gè)古老的想法來(lái)做到這一點(diǎn)。“