«Τσιμπιδάκι» σωματιδίων

«Τσιμπιδάκι» σωματιδίων

Οι «οπτικές τσιμπίδες» με ακτίνες λέιζερ για το χειρισμό σωματιδίων μεγέθους εκατομμυριοστού του μέτρου εφευρέθηκαν τη δεκαετία του 1980. Οι «τσιμπίδες» αυτές αξιοποιούν τη μικρή πίεση που ασκούν τα φωτεινά κύματα στα σώματα στα οποία προσπίπτουν. Ομως, παρά την πρόοδο που πραγματοποιήθηκε στα 30 χρόνια που πέρασαν, ένα πρόβλημα παρέμενε: Ως αποτέλεσμα του νόμου της διάθλασης, που περιορίζει το βαθμό στον οποίο το φως μπορεί να εστιαστεί, οι «οπτικές τσιμπίδες» δεν μπορούσαν να κρατήσουν τα αντικείμενα με μέγεθος μικρότερο του ενός δεκάτου του εκατομμυριοστού (100 νανόμετρα).
Αποδείχτηκε ότι ο νόμος είχε ...παραθυράκι. Η διάθλαση αφορά τα διαδιδόμενα κύματα φωτός αλλά στη νανοκλίμακα τα ευγενή μέταλλα, όπως ο χρυσός, μπορούν να μετατρέψουν το φως σε εφήμερο πεδίο, με μη διαδιδόμενα κύματα, που σβήνουν γρήγορα. Εφαρμόζοντας αυτό το φαινόμενο σε μια επιχρυσωμένη οπτική ίνα, φυσικοί του Ινστιτούτου Φωτονικών Επιστημών κοντά στη Βαρκελώνη, μπόρεσαν να εστιάσουν φως σε τόσο μικρή κλίμακα ώστε να χειριστούν σωματίδια μεγέθους 50 νανόμετρων.
Πριν από αυτό, οι ερευνητές μπορούσαν να εργαστούν με σωματίδια τέτοιου μεγέθους μόνο αν τα προσκολλούσαν πάνω σε μεγαλύτερα αλλά η μέθοδος αυτή έβαζε πολλούς περιορισμούς στη μετακίνηση των μικρών σωματιδίων. Τώρα μπορούν να τα μετακινήσουν αυτόνομα όπου θέλουν μέσα στο χώρο. Πιθανές εφαρμογές της νέας τεχνικής περιλαμβάνουν ιατρικά εργαλεία ακρίβειας νανοκλίμακας, κατασκευή νονοκρυσταλλικών δομών για ηλεκτρονικές συσκευές και χειρισμό μεμονωμένων μακρομορίων, όπως των πρωτεϊνών.