Российская Информационная Сеть
English   Контакты
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ
ТОП-дайджест  Хроника  Эксклюзив  Фоторепортажи  Личное мнение  Погода  Комментарии  Поиск  RSS  Интернет-радио  Играть!  
 Топ 20 сегодня Топ 20 сегодня 
В Манеже вновь учинили погромВ Манеже вновь учинили погром
В Австрии найден грузовик с 50 трупамиВ Австрии найден грузовик с 50 трупами
Россию расстроила оккупация НорвегииРоссию расстроила оккупация Норвегии
Париж вернул Москве все деньги за "Мистрали"Париж вернул Москве все деньги за "Мистрали"
В Японии создали фиолетовую лапшуВ Японии создали фиолетовую лапшу
Матвиенко назвала ущербными условия СШАМатвиенко назвала ущербными условия США
Евтушенко после операции летит в СШАЕвтушенко после операции летит в США
Американский стрелок объяснил мотивы бойниАмериканский стрелок объяснил мотивы бойни
Россия создала лазерную ракетобомбуРоссия создала лазерную ракетобомбу
У солдата-убийцы были проблемы с психикойУ солдата-убийцы были проблемы с психикой
далее топ дня...
 Фотожурнал: фото-топ за месяц, галерея всех фото Фотожурнал 
 Новости партнеров
 Топ новости разделов сегодня Топ новости разделов 
Россию расстроила оккупация НорвегииРоссию расстроила оккупация Норвегии
Два банка лишились лицензийДва банка лишились лицензий
В Японии создали фиолетовую лапшуВ Японии создали фиолетовую лапшу
Станция Cassini показала прощальные снимки ДионыСтанция Cassini показала прощальные снимки Дионы
Хокинг нашел путь в другие ВселенныеХокинг нашел путь в другие Вселенные
В Татарстане разбилась парашютисткаВ Татарстане разбилась парашютистка
В Манеже вновь учинили погромВ Манеже вновь учинили погром
Париж вернул Москве все деньги за "Мистрали"Париж вернул Москве все деньги за "Мистрали"
Обнародовано фото голого Виктора ЦояОбнародовано фото голого Виктора Цоя
Джигарханян рассказал о свадьбе с ГурченкоДжигарханян рассказал о свадьбе с Гурченко
далее...
 Личное мнение Личное мнение 

 Новости о знаменитостях Знаменитости 
Новость: 16 июля 18:13: Новости проекта "Дом-2": один из участников расплакался из-за изменыНовости проекта "Дом-2": один из участников расплакался из-за измены

Новость: 12 августа 13:59: Театр МДМ будет ставить "Призрака Оперы"Театр МДМ будет ставить "Призрака Оперы"


 Заплатим за ваше мнение!
Получайте до 1,5 долларов за каждую заполненную анкету!



 Новости науки и техники Новости науки и техники 
1 октября, 09:42
Новости науки и техники: С помощью света можно перемещать предметы
Три шотландских физика научились с помощью света перемещать предметы по кривым траекториям. При этом сам источник света стоит неподвижно. Принцип можно применять для очистки жидкостей от небольших частиц - например, бактерий.

Но для самих физиков это первое практическое применение красивейшего оптического явления - пучка Эйри.

Захватывать и удерживать небольшие непроводящие частицы силой электромагнитных волн учёные научились ещё в 70-х годах прошлого века. С тех пор методика "лазерных щипцов", или "оптического пинцета", как её иногда называют, значительно продвинулась вперёд и нашла применение не только в физических лабораториях, но и в химии, биофизике, структурной и молекулярной биологии и многих других науках.

Например, биологи могут с помощью оптических ловушек перемещать клетки под объективом микроскопа. А химики - растянуть цепочку молекулы ДНК, концы которой закреплены на двух стеклянных шариках, и в деталях изучить, какими свойствами обладают её отдельные участки. Или же - хоть чисто ради интереса - измерить, какую силу надо приложить, чтобы разорвать молекулу на части (если вам тоже интересно - примерно полнаноньютона, это вес пылинки размером в пару микрон).

Однако во всех указанных случаях частицы удерживаются в фокусе сфокусированного объективом лазерного пучка, и для их перемещения нужно либо наклонять объектив - для перемещения из стороны в сторону, либо изменять фокусное расстояние - для коррекции глубины. В принципе, двигать пылинки или клетки можно и неподвижным лучом - свет оказывает небольшое давление на частицы. Но двигаться они будут исключительно вдоль луча, разгоняемые его давлением (know how "лазерных щипцов" - фокусировка пучка - для того и предназначена, чтобы остановить это движение). Лучи же света обычно прямые.

Однако есть и исключения. Хотя электромагнитные колебания распространяются по прямым - не верьте сообщениям о "завязанных в узлы" лучах света - это утверждение относится лишь к потоку энергии в луче. Но для удержания частиц важен не поток световой энергии, а то, насколько её плотность меняется от точки к точке. В фокусе лазерного пучка она максимальна, потому частички и держатся здесь, чуть отодвинутые от самого центра давлением излучения.

Чтобы добиться перемещения света по кривой, двое молодых физиков - Йорг Баумгартль, Майкл Мазилу - и их руководитель Кишан Дхолакия воспользовались одним из "оптических чудес" - пучками Эйри.

В пучке Эйри отдельные световые волны также распространяются по прямой, однако их относительные фазы и амплитуды подогнаны так, что максимум энергии в пространстве вырисовывает постоянную во времени кривую параболической формы. За основной кривой следуют несколько побочных, которые послабее. Поскольку сами электромагнитные волны распространяются всё-таки по прямым, уходя в сторону от парабол, плотность энергии в кривом пучке падает с удалением от источника.

Проблема только в том, что истинный пучок Эйри создать невозможно. Любой ограниченный по краям поток света - будь то луч фонарика или самого совершенного лазера - всегда расходится. Конечно, лазер меньше, а фонарик больше, но расходимость есть всегда. Причина этого в самой природе света, который есть не что иное, как электромагнитные колебания, бесконечное взаимопревращение поддерживающих друг друга электрических и магнитных колебаний.

Бесконечно широкие пучки света - притом с очень чётко подогнанными значениями фазы и амплитуды колебаний поля по всему профилю пучка - могут существовать, не меняясь со временем. Существуют даже два типа таких решений уравнений. Одно из них - так называемые пучки Бесселя, которые двигаются по прямой, а другой - упомянутые пучки Эйри. Вот только бесконечно большой у них должна быть не только ширина, но и энергия. А все "приближённые" пучки со временем всё-таки будут расходиться, хотя и гораздо медленнее, чем лучи обычных лазеров и уж тем более фонариков.

Лишь в прошлом году физики Деметрий Хирстодулидес и Аристид Догариу из Университета Центральной Флориды сначала теоретически обосновали оптимальное такое приближение, а затем и реализовали его на практике. Вместе с коллегами они направили луч лазера на массив из полумиллиона крохотных жидкокристаллических пикселов, коэффициенты отражения и преломления которых были настроены таким образом, чтобы на выходе получился приближённый пучок Эйри. Результаты показали, что ведёт он себя точно так, как предсказывает теория.
Руководитель шотландской группы Университета им. апостола Андрея в Шотландии профессор Кишан Дхолакия уже прославился работой по экспериментальному созданию "лазерных щипцов" на основе пучков Бесселя. Неудивительно, что нечто подобное ему захотелось реализовать и в случае пучков Эйри. Вместе со своими коллегами Йоргом Баумгартлем и Майклом Мазилу он повторил достижение двух американских греков и приспособил получившийся искривлённый "луч" для перемещения объектов по кривой. Результаты этой работы приняты к публикации в Nature Photonics.

В качестве объектов выступали крохотные, диаметром всего полтора микрона стеклянные шарики, порошок которых он развёл в воде, получив "стеклянную суспензию". Слой этой суспензии толщиной всего 0,1 миллиметра учёные налили в крохотный бочонок шириной в несколько десятков микрон. Через его прозрачное дно они пропустили пучок Эйри, предварительно сжатый в 100 раз для увеличения плотности энергии.

Светового потока 25-милливатного аргонного лазера оказалось достаточно, чтобы поднять частицы над поверхностью, а искривлённая форма пучка направила движение частиц в заданном направлении. За пару минут все стеклянные шарики из одного сектора бочонка были переброшены в другой. Посмотреть на первые полминуты этого процесса можно на видеоролике, предоставленном "Газете.Ru" авторами.

Правда, полностью очистить сектор не удалось - физически сектора ничем не разделены, и стеклянные шарики продолжали прибывать в "эвакуируемый угол" со стороны соседей. Но добиться стационарного режима получилось. Чтобы удостовериться, что никакого обмана нет, Дхолакия и его коллеги развернули пучок наоборот и так же скоро очистили только что заполненный сектор.

"Мы явно показали, что некоторые пучки света не расползаются, а могут заворачивать за углы и даже перемещать таким образом частицы", - сказал профессор Дхолакия. А Йорг Баумгартль уверен, что эта методика обязательно найдёт применение в клеточной биологии и сортировке частиц.

Артем Тунцов
[Читать все комментарии] [Напечатать новость]
http://www.gazeta.ru
  Комментарии к новости 
[Добавить комментарий]

Комментариев к этой новости пока нет. Добавьте первым свой комментарий!
[Добавить комментарий]
 Хроника новостей: Новости науки и техники Хроника новостей 
Станция Cassini показала прощальные снимки Дионы

21 августа 15:22
Япония запустила "аиста" к МКС

19 августа 16:51
Мощная магнитная буря накрыла Землю

17 августа 15:50
Российский "Прогресс" падает в Тихий океан

14 августа 14:51
Экипаж МКС поднят по тревоге

13 августа 13:48
Комета Чурюмова - Герасименко извергла газ

13 августа 10:35
Ученые: Земле грозит ледниковый период

12 августа 14:51
Ученые открыли тайну смерти Вселенной

11 августа 13:55
Метеорный дождь Персеиды прольется в ночь на 13 августа

10 августа 16:32
Розовый поросенок отправится на МКС

10 августа 16:21
Российский прибор нашел оазис на Марсе

7 августа 15:48
Найдена самая далекая от Земли галактика

7 августа 12:59
Британец дозвонился на МКС из гаража

7 августа 12:18
Curiosity выследил на Марсе краба (фото)

6 августа 10:35
NASA показало МКС на фоне полнолуния

3 августа 13:49
Вне Солнечной системы засекли сияние

3 августа 09:48
Голубая луна нависла над Россией

31 июля 14:23
В Японии создан самый мощный лазер в мире

30 июля 15:22
New Horizons засек движение на Плутоне

27 июля 12:58
В России появится новый отечественный суперкар

27 июля 12:16
При выходе "Союза" на орбиту произошло ЧП

23 июля 09:22
"Сердце" Плутона раскололось на две части

22 июля 13:49
У "Союза" перед стартом выявлены проблемы

21 июля 12:35
NASA показало уникальный взрыв на Солнце

20 июля 10:34
Экипаж МКС спасается от гибели на "Союзе"

16 июля 16:52
Зонд New Horizons обнаружил "Мордор"

16 июля 12:19
New Horizons удивил NASA снимками Плутона

15 июля 14:20
Зонд New Horizons позвонил домой с Плутона

15 июля 10:19
В коллайдере открыт новый класс частиц

14 июля 13:51
Ученые нашли самую яркую звезду Вселенной

14 июля 09:47
 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25 >> 930
 Главная новость дня Главная новость дня 
Украина удовлетворила Евросоюз Украина удовлетворила Евросоюз
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Фонд "Лучик Детства" провел акцию помощи Орскому Дому ребенка. Фонд "Лучик Детства" провел акцию помощи Орскому Дому ребенка.
 
  Топ новостей Опросы 
 Фоторепортажи: новости с подборкой фотографий Фоторепортажи 
Спин-офф Ходячих мертвецов побил рекорд
Сериал Альф может вернуться на экраны
Сериал Побег продолжат спустя 6 лет
Литвинова призналась в чувствах Земфире
Люк Бессон снимет фильм про гибель Курска
 Новости партнеров
 Новости дня Новости дня 
 
Новость: 79-летний Вуди Аллен рухнул со скалы79-летний Вуди Аллен рухнул со скалы
 
Новость: Два банка лишились лицензийДва банка лишились лицензий
 
Новость: В Гохране пропала партия крупных алмазовВ Гохране пропала партия крупных алмазов
 
Новость: Порошенко с Яценюком торговали мандатамиПорошенко с Яценюком торговали мандатами
 
Новость: Бывший мэр Махачкалы Амиров умрет в тюрьмеБывший мэр Махачкалы Амиров умрет в тюрьме
 
Новость: Срочник убил сослуживцев из-за ревностиСрочник убил сослуживцев из-за ревности
 
  Copyright © RIN 2000-
* Обратная связь
Контактная информация  
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ