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 
Американцы разработали удочку с Wi-FiАмериканцы разработали удочку с Wi-Fi
Евгений Витальевич Туник: «Необходимо провести комплекс мероприятий, направленных на борьбу с наркоманией»Евгений Витальевич Туник: «Необходимо провести комплекс мероприятий,...
Обзор рынка нефти и нефтепродуктов за 6-12 февраля 2016 г.Обзор рынка нефти и нефтепродуктов за 6-12 февраля 2016 г.
Новинки недели: "В центре внимания" и "Аладдин"Новинки недели: "В центре внимания" и "Аладдин"
далее топ дня...
 Фотожурнал: фото-топ за месяц, галерея всех фото Фотожурнал 
 Новости партнеров
 Топ новости разделов сегодня Топ новости разделов 
Патриарх Кирилл прибыл на КубуПатриарх Кирилл прибыл на Кубу
Обзор рынка нефти и нефтепродуктов за 6-12 февраля 2016 г.Обзор рынка нефти и нефтепродуктов за 6-12 февраля 2016 г.
Евгений Витальевич Туник: «Необходимо провести комплекс мероприятий, направленных на борьбу с наркоманией»Евгений Витальевич Туник: «Необходимо провести комплекс мероприятий,...
Ученые обнаружили гравитационные волныУченые обнаружили гравитационные волны
Американцы разработали удочку с Wi-FiАмериканцы разработали удочку с Wi-Fi
Пассажиры неисправного "Боинга-777" вернулись в МосквуПассажиры неисправного "Боинга-777" вернулись в Москву
В Мюнхене сделали первый шаг к перемирию в СирииВ Мюнхене сделали первый шаг к перемирию в Сирии
В Мюнхене сделали первый шаг к перемирию в СирииВ Мюнхене сделали первый шаг к перемирию в Сирии
Вера Брежнева разделась для мужского журнала ХХL (фото)Вера Брежнева разделась для мужского журнала ХХL (фото)
Новинки недели: "В центре внимания" и "Аладдин"Новинки недели: "В центре внимания" и "Аладдин"
далее...
 Личное мнение Личное мнение 

 Новости о знаменитостях Знаменитости 
Новость: 21 июля 08:55: John MartinJohn Martin

Новость: 16 июля 18:18: ЧП в московском метро: погибло 19 человекЧП в московском метро: погибло 19 человек


 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 
Ученые обнаружили гравитационные волны

12 февраля 09:50
Российские ученые разработали новые медицинские гаджеты

11 февраля 11:45
Ученые смогут поправить пораженную нервную систему

10 февраля 13:02
Инженеры презентовали новый пригородный поезд

5 февраля 12:29
В Сети запущен научный проект по анализу микробиоты

3 февраля 12:58
В Москве создали установку для архитектурных задач

1 февраля 10:51
Инженеры из Казани создали видео-одежду

29 января 11:51
Новые изобретения инженеров - квадрокоптер и фотомяч

28 января 10:47
Ученые научились извлекать золото из мусора

27 января 12:57
В Новосибирске запустили самый мощный в стране коллайдер

22 января 10:58
В России создадут космический аппарат с ядерным двигателем

19 января 11:51
В Свердловской области устанавливают на постамент танк Т-35

18 января 15:23
Астрономы обнаружили самую большую сверхновую звезду

15 января 10:32
Инженеры смогли спрятать технику с помощью облаков

14 января 11:04
Ученые нашли первые метеориты

29 декабря 14:34
Может ли плохой интернет стать помехой для игры в онлайн казино

29 декабря 10:35
NASA показало возведение колонии на Марсе (видео)

29 декабря 09:19
К Земле летят 11 опасных астероидов

28 декабря 13:48
Ученые создадут "коллайдер будущего"

28 декабря 11:57
Россияне выбрали имя космическому кораблю

25 декабря 16:50
NASA показало рождественский астероид

25 декабря 13:22
На МКС стали расти астры-циннии

24 декабря 14:03
Получено 3D-фото карликовой планеты Цереры

23 декабря 15:19
Земля столкнется с обломками кентавра

23 декабря 14:19
NASA отложило миссию на Марс

23 декабря 09:58
NASA опубликовало снимок спутника Сатурна

22 декабря 13:48
SpaceX впервые осуществила вертикальную посадку Falcon 9

22 декабря 11:19
Перспективы онлайн казино в ближайшем будущем

16 декабря 20:14
Над Байконуром пролетел метеорит

15 декабря 11:17
Россия погрузила "Русь" на 6 км

14 декабря 10:34
 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 >> 934
 Главная новость дня Главная новость дня 
"КамаЗ" расширяет производство "КамаЗ" расширяет производство
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Еженедельный обзор финансовых рынков Еженедельный обзор финансовых рынков
 
  Топ новостей Опросы 
 Фоторепортажи: новости с подборкой фотографий Фоторепортажи 
Сестра раскрыла последнее желание Фриске
Скончался певец Дэвид Боуи
Все участницы Дом-2 идут работать в эскорт-услуги
Крис Кельми упал со 2 этажа
Все участницы Дом-2 идут работать в эскорт-услуги
 Новости партнеров
 Новости дня Новости дня 
 
Новость: В Мюнхене сделали первый шаг к перемирию в СирииВ Мюнхене сделали первый шаг к перемирию в Сирии
 
Новость: "КамаЗ" расширяет производство"КамаЗ" расширяет производство
 
Новость: Ученые обнаружили гравитационные волныУченые обнаружили гравитационные волны
 
Новость: Граждане охотно платят штраф с 50% скидкойГраждане охотно платят штраф с 50% скидкой
 
Новость: Патриарх Кирилл прибыл на КубуПатриарх Кирилл прибыл на Кубу
 
Новость: Пассажиры неисправного "Боинга-777" вернулись в МосквуПассажиры неисправного "Боинга-777" вернулись в Москву
 
  Copyright © RIN 2000-
* Обратная связь
Контактная информация  
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ