Ученые создали лучи, притягивающие частицы
В исследовании, опубликованном в журнале ACS Photonics, команда Мельбурнского университета описывает соленоидный луч, генерируемый с помощью кремниевой метаповерхности.
Соленоидные лучи уже создавались с помощью специальных модуляторов света (SLM), однако размер и вес этих систем не позволяют использовать лучи в портативных устройствах.
Метаповерхность представляет собой слой кремния с наноструктурным рисунком толщиной всего около 1/2000 миллиметра.
Притягивающий луч
Луч света обычно давит на объект, который он освещает. Но давно было доказано, что лучи соленоидов притягивают частицы к источнику света. Они работают примерно так, как дрель, которая тянет к себе стружку.
Новый соленоидный луч имеет несколько преимуществ по сравнению с существующими разработками. Для его генерации не нужны громоздкие модуляторы. Установка, генерирующая луч компактная, но достаточно мощная.
Метаповерхность была создана путем отображения фазовой голограммы луча. Голограмма использовалось для создания узора. Затем метаповерхность была изготовлена из кремния с использованием электронно-лучевой литографии и реактивного ионного травления.
Когда входной луч, проходит через метаповерхность, большая его часть (примерно 76%) преобразуется в соленоидный луч и отклоняется от непреобразованного луча, позволяя исследователям беспрепятственно работать с соленоидом на расстоянии до 21 см. Дальше — луч рассеивается.
Ведущий исследователь Марьям Сетаре говорит: «Компактный размер и высокая эффективность этого устройства могут привести к инновационным приложениям в будущем. Способность вытягивать частицы с помощью метаповерхности может помочь, например, при взятии биопсии, уменьшая боль с помощью менее инвазивных методов».