Мельчайшие микроорганизмы и частички живой клетки с помощью лазера ученые перемещать уже научились при помощи лазерного пинцета (небольшие объекты, расположенные рядом с лазерным лучом удерживаются за счет давления света), на очереди – кое-что покрупнее.
Вингардиум левиоса
Сложность в управлении крупными предметами заключается не только в массе, но и в неравномерности излучения, выражающимся в убывании интенсивности луча от оси к периферии. В итоге влияние сил на различные части объекта не одинакова, что вызывает вращение и "выскальзывание" его из области воздействия лазерного луча.
Разумеется, можно увеличить интенсивность лазерного излучения, однако велик риск повреждения объекта.
Если вспомнить авантюрный проект Стивена Хокинга и Юрия Мильнера по запуску зонда на лазерной тяге к системе Альфа Центавра, то именно в этом и состоит сложность – для того, чтобы придать кораблю необходимое ускорение понадобится лазер такой мощности, что под его воздействием материал просто испарится! Ученые из Калтеха (Калифорнийский технологический институт) предложили решение этой проблемы и опубликовали свои исследования в журнале Nature Photonics.
Каков принцип работы технологии?
Смысл управления крупными предметами заключается в самостабилизации объекта за счет того, что на его поверхность наносится нанорисунок, который особым образом взаимодействует с фотонами в зависимости от угла и интенсивности падения, поэтому при отклонении от заданного положения в исходную позицию предмет вернется самостоятельно.
По сути дела, такая технология позволит осуществить левитацию предметов, расположенных на довольно большом расстоянии от излучателя, в результате чего амбициозные проекты по запуску космических зондов к далеким звездным системам смогут стать реальностью. Однако пока технология находится на стадии экспериментальных проверок.
