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 Калифорнии вспыхнули беспорядки во время шествия неонацистовВ Калифорнии вспыхнули беспорядки во время шествия неонацистов
Самолет загорелся во время аварийной посадкиСамолет загорелся во время аварийной посадки
далее топ дня...
 Фотожурнал: фото-топ за месяц, галерея всех фото Фотожурнал 
 Новости партнеров
 Топ новости разделов сегодня Топ новости разделов 
Во Владивосток прибыл отряд кораблей ВМС ИндииВо Владивосток прибыл отряд кораблей ВМС Индии
Фондовые рынки лихорадит из-за ВеликобританииФондовые рынки лихорадит из-за Великобритании
Аномальная жара накрыла РоссиюАномальная жара накрыла Россию
В Париже открылась международная выставка вооружения "Евросатори"В Париже открылась международная выставка вооружения "Евросатори"
Спецслужбы вскрыли iPhone террористаСпецслужбы вскрыли iPhone террориста
Самолет загорелся во время аварийной посадкиСамолет загорелся во время аварийной посадки
В Калифорнии вспыхнули беспорядки во время шествия неонацистовВ Калифорнии вспыхнули беспорядки во время шествия неонацистов
Шотландия останется членом ЕвросоюзаШотландия останется членом Евросоюза
Дружба с экс-возлюбленными вызывает психические расстройстваДружба с экс-возлюбленными вызывает психические расстройства
В кино инопланетяне вновь атакуют землюВ кино инопланетяне вновь атакуют землю
далее...
 Личное мнение Личное мнение 

 Новости о знаменитостях Знаменитости 
Новость: 30 июля 10:52: Максим Виторган сыграет "мужчину мечты"Максим Виторган сыграет "мужчину мечты"

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


 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 
В Париже открылась международная выставка вооружения "Евросатори"

16 июня 17:03
Ученые собрали в Антарктиде метеориты

15 июня 16:06
Астронавты создали первый в мире надувной космический "корабль"

7 июня 11:44
Ученые разработали новую технологию по переработке попутного нефтяного газа

17 мая 16:49
SpaceX отправит беспилотный космический корабль на Марс

28 апреля 13:24
Мир на пороге новой технической революции

27 апреля 15:41
Меньше суток осталось до исторического старта "Союза 2.1А"

26 апреля 14:29
Ученые отыскали интерактивный источник энергии

19 апреля 11:49
Инженеры нацелились на виртуальную реальность

18 апреля 13:24
Доска с реактивным двигателем победила гравитацию

13 апреля 12:27
Ученые пытаются отыскать темную материю

12 апреля 12:54
В Дубне заложили первый камень в основание российского коллайдера

25 марта 16:51
Ученые изобрели новый материал для литий-ионных аккумуляторов

24 марта 13:15
В нижегородских лабораториях бушует ценами

23 марта 12:12
Российские инженеры нашли способ всех посчитать

22 марта 12:16
Астрономы заметили редкие и мощные вспышки черной дыры

17 марта 09:56
Впервые в истории к Марсу стартовала экспедиция

14 марта 16:08
Инженеры разработали бесконтактный детектор лжи

14 марта 13:02
Ученые создали уникальную аэродинамическую трубу

11 марта 12:10
Астрономы зафиксировали сигнал от инопланетян

4 марта 10:51
Для МКС закончилась командировка длинною в год

2 марта 15:12
НАСА построит сверхзвуковой самолет

1 марта 13:28
Астронавт НАСА Скотт Келли завершает свою миссию на МКС

1 марта 09:52
Россия защитится от астероидов с помощью ракет

20 февраля 09:55
Хаббл обнаружил огромную черную дыру

19 февраля 09:51
Ученые решили перевести обитателей МКС на самообеспечивание

17 февраля 11:44
Китай построит телескоп для поиска инопланетян

17 февраля 10:52
Ученые научились управлять погодой

16 февраля 12:36
Ученые обнаружили гравитационные волны

12 февраля 09:50
Российские ученые разработали новые медицинские гаджеты

11 февраля 11:45
 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 >> 935
 Главная новость дня Главная новость дня 
Во Владивосток прибыл отряд кораблей ВМС Индии Во Владивосток прибыл отряд кораблей ВМС Индии
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Brexit случился. Скорее покупайте золото! Brexit случился. Скорее покупайте золото!
 
  Топ новостей Опросы 
 Фоторепортажи: новости с подборкой фотографий Фоторепортажи 
Таинственный свет в окне напугал сотрудников больницы (фото)
Камирен и Задойнов покинули Дом-2
Джанмирзоев влетел в грузовик на большой скорости
Галкин изобразил Пугачеву на шоу Точь-в-точь (видео)
Во время съемок Обитель зла 6 погиб техник
 Новости партнеров
 Новости дня Новости дня 
 
Новость: Во Владивосток прибыл отряд кораблей ВМС ИндииВо Владивосток прибыл отряд кораблей ВМС Индии
 
Новость: Шотландия останется членом ЕвросоюзаШотландия останется членом Евросоюза
 
Новость: В Москве проходит предвыборный съезд партии "Единая Россия"В Москве проходит предвыборный съезд партии "Единая Россия"
 
Новость: Аномальная жара накрыла РоссиюАномальная жара накрыла Россию
 
Новость: Израиль и Турция намерены нормализовать дипломатические отношенияИзраиль и Турция намерены нормализовать дипломатические отношения
 
Новость: Франциск извинился перед геямиФранциск извинился перед геями
 
  Copyright © RIN 2000-
* Обратная связь
Контактная информация  
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ