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 
Ведущая Ольга Шелест снова беременнаВедущая Ольга Шелест снова беременна
Валдис Пельш едва не погиб в НепалеВалдис Пельш едва не погиб в Непале
В России хотят возродить статью за тунеядствоВ России хотят возродить статью за тунеядство
Россиян заставят платить за визу в ЕгипетРоссиян заставят платить за визу в Египет
Елбасы Назарбаев одержал разгромную победуЕлбасы Назарбаев одержал разгромную победу
Порошенко получил несколько книг на  « Книжном Арсенале» 

Порошенко получил несколько книг на  « Книжном Арсенале»...
Министр культуры Румынии назвал Гамлета великим… писателем

Министр культуры Румынии назвал Гамлета великим… писателем
Гюнтер Грасс оставил после себя неопубликованные дневники

Гюнтер Грасс оставил после себя неопубликованные дневники
Знаменитый российский писатель Захар Прилепин оценит работу магнитогорских актеров

Знаменитый российский писатель Захар Прилепин оценит работу магнитогорских...
Магнитка встречает Захара Прилепина

Магнитка встречает Захара Прилепина
далее топ дня...
 Фотожурнал: фото-топ за месяц, галерея всех фото Фотожурнал 
 Новости партнеров
 Топ новости разделов сегодня Топ новости разделов 
В России хотят возродить статью за тунеядствоВ России хотят возродить статью за тунеядство
Пенсиям нашли новое применениеПенсиям нашли новое применение
Порошенко получил несколько книг на  « Книжном Арсенале» 

Порошенко получил несколько книг на  « Книжном Арсенале»...
NASA объявило о начале колонизации МарсаNASA объявило о начале колонизации Марса
Twitter изменил правила личных сообщенийTwitter изменил правила личных сообщений
Известный актер покончил с собойИзвестный актер покончил с собой
Савченко предъявлено окончательное обвинениеСавченко предъявлено окончательное обвинение
В России хотят возродить статью за тунеядствоВ России хотят возродить статью за тунеядство
Датчанка-консерватор разделась для журнала (фото)Датчанка-консерватор разделась для журнала (фото)
Ведущая Ольга Шелест снова беременнаВедущая Ольга Шелест снова беременна
далее...
 Личное мнение Личное мнение 

 Новости о знаменитостях Знаменитости 
Новость: 25 августа 18:48: Бывший солист A`Studio запускает новый проектБывший солист A`Studio запускает новый проект

Новость: 25 июля 10:30: На МУЗ-ТВ новая звездная ведущаяНа МУЗ-ТВ новая звездная ведущая


 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 
NASA объявило о начале колонизации Марса

23 апреля 09:44
Рухнувшую ракету назвали НЛО

22 апреля 16:50
Физики создали самые точные в мире атомные часы

22 апреля 16:22
Экспериментальная ракета рухнула в Плесецке

22 апреля 14:50
Ученые: Жизнь на Землю попала с Меркурия

17 апреля 16:22
NASA: Найдены 50 галактик с инопланетянами

16 апреля 10:18
Ученые доберутся до "убийцы динозавров"

15 апреля 10:37
Ученые объяснили опыт сознания после смерти

13 апреля 09:48
На Марсе найдены 150 млрд кубометров льда

9 апреля 13:20
NASA займется поиском инопланетян

9 апреля 09:58
Солнце угрожает Земле при смене времен года

8 апреля 12:35
Раскрыта тайна смерти Тутанхамона

7 апреля 13:22
Зонд впервые снял жизнь Антарктики (видео)

6 апреля 13:22
Hubble показал снимки "призрачных" объектов около мертвых квазаров

3 апреля 16:20
Найден способ перелета на Марс за 39 дней (видео)

3 апреля 14:35
Curiosity сфотографировал "Город-сад" (фото)

2 апреля 15:47
Мир ожидает новое лунное затмение (видео)

2 апреля 14:37
NASA проведет испытание марсианского НЛО

2 апреля 10:36
Опубликовано космическое фото супертайфуна (фото)

1 апреля 15:59
В Сибири изобретен уникальный материал

31 марта 10:18
Космонавты впервые использовали планшет

30 марта 13:15
NASA: К Земле летит гигантский астероид

27 марта 13:50
Япония вывела своего шпиона на орбиту

26 марта 13:17
Ученые заметили ядерную войну на Марсе

20 марта 15:44
Глоба: Затмение Солнца сулит эпидемию

20 марта 14:17
Жизни на Земле угрожают 11 астероидов

18 марта 13:23
Ученые смогут "выключать" раковые клетки

17 марта 12:34
На Солнце произошла мощная вспышка (видео)

12 марта 12:46
Ученые оживляют комету Чурюмова-Герасименко

12 марта 10:36
Российские космонавты вернулись на Землю

12 марта 09:20
 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 >> 928
 Главная новость дня Главная новость дня 
Елбасы Назарбаев одержал разгромную победу Елбасы Назарбаев одержал разгромную победу
 
 Эксклюзив Эксклюзив 
Успешно разрешить правовые вопросы поможет адвокат по экономическим преступлениям Успешно разрешить правовые вопросы поможет адвокат по экономическим преступлениям
 
  Топ новостей Опросы 
 Фоторепортажи: новости с подборкой фотографий Фоторепортажи 
Датчанка-консерватор разделась для журнала (фото)
Жена Романа Абрамовича беременна
Валдис Пельш едва не погиб в Непале
Актриса Елена Полякова осталась без денег
Копенкина о суициде дочки и ссоре с сыном
 Новости партнеров
 Новости дня Новости дня 
 
Новость: В Пскове идет восстановление сгоревшего кремляВ Пскове идет восстановление сгоревшего кремля
 
  Copyright © RIN 2000-
* Обратная связь
Контактная информация  
Политика  Общество  Экономика  Деловые  Наука  Hi-Tech  Культура  Шоу-бизнес  Спорт  Происшествия  Криминал  Скандалы  Пикантные  Зарубежные  ИноСМИ