2008-11-28
Физики впрягли фотоны в наномеханическое устройство
Исследователи впервые научились использовать свет для прямого привода механических устройств нанометрового масштаба. "Поженить" наномеханику и нанофотонику сумели Хун Тан () и его команда из школы инжиниринга и прикладных наук Йельского университета (Yale School of Engineering & Applied Science).
"Несмотря на то, что сила света слишком слаба, чтобы почувствовать её в повседневной жизни, мы пришли к выводу, что она может быть собрана и использована в наномасштабе", — заявил руководитель научной группы.
До сих пор силу действия света на микроскопические объекты использовали только в так называемых оптических пинцетах. Или, напротив, инженеры и учёные вовсю расписывали возможность создания гигантских солнечных парусов, в которых миллионы квадратных метров плёнки создавали бы заметную тягу под действием падающих лучей.
Тан и его коллеги сумели интегрировать в схему оптику, направляющую лучи и устройство, движимое этими лучами. Причём, как поясняют учёные, тут задействовано не фронтальное давление света (направленное вдоль луча), как в случае с космическим парусом, а боковая сила, действующая поперёк направления распространения волны.
Ключом к проявлению этой силы (ранее предсказанной в теории), как говорят физики, стала концентрация света очень высокой интенсивности в оптических волноводах нанометрового поперечника. По сравнению с прямым солнечным светом, освещённость в новом устройстве была в миллион раз выше, рассчитали авторы работы. Именно поэтому сила воздействия света на устройство оказалась достаточной для движения.
Подробности опыта изложены в в Nature.
Экспериментальнаяфотонная схема для усвоения световой энергии и превращения её вмеханическую, приводящую крошечное кремниевое устройство. Этонаномеханический резонатор, колебания которого могут быть считаны засчёт взаимодействия исчезающих волн в волноводе с диэлектрическойподложкой чипа (фото Hong Tang/Yale).
"Несмотря на то, что сила света слишком слаба, чтобы почувствовать её в повседневной жизни, мы пришли к выводу, что она может быть собрана и использована в наномасштабе", — заявил руководитель научной группы.
До сих пор силу действия света на микроскопические объекты использовали только в так называемых оптических пинцетах. Или, напротив, инженеры и учёные вовсю расписывали возможность создания гигантских солнечных парусов, в которых миллионы квадратных метров плёнки создавали бы заметную тягу под действием падающих лучей.
Тан и его коллеги сумели интегрировать в схему оптику, направляющую лучи и устройство, движимое этими лучами. Причём, как поясняют учёные, тут задействовано не фронтальное давление света (направленное вдоль луча), как в случае с космическим парусом, а боковая сила, действующая поперёк направления распространения волны.
Ключом к проявлению этой силы (ранее предсказанной в теории), как говорят физики, стала концентрация света очень высокой интенсивности в оптических волноводах нанометрового поперечника. По сравнению с прямым солнечным светом, освещённость в новом устройстве была в миллион раз выше, рассчитали авторы работы. Именно поэтому сила воздействия света на устройство оказалась достаточной для движения.
Подробности опыта изложены в в Nature.
Коли на Землі очікуються магнітні бурі: прогноз до кінця травня
