Atklājumi.lv

'Traktora stars', izmantojot lāzeru, pievelk matēriju

Viena no zinātniskās fantastikas autoru bieži attēlotajām nākotnes tehnoloģijām ir tā dēvētais "traktora" jeb velkošais stars, kuru izmantojot, kosmiskā stacija vai zvaigžņu kuģis no attāluma var pievilkt dažādus priekšmetus vai ar tiem manipulēt. Dažādu valstu zinātnieki jau kopš 20. gs. 60. gadiem cenšas izstrādāt līdzīgu ierīču prototipus. Nesen par veiksmīgu lāzera pārvēršanu "traktora starā" paziņoja Skotijas un Čehijas pētnieki, kuriem izdevies panākt nelielu, mikroskopisku daļiņu pārvietošanu stara avota virzienā. Raksts par eksperimenta rezultātiem publicēts žurnālā "Nature Photonics".

Savā ierīcē Svētā Endrjū universitātes (Skotija) un Zinātnisko instrumentu institūta (Čehija) zinātnieki izmantoja jau sen zināmo gaismas spiediena principu, ko, novērojot kā komētu astes pagriežas prom no Saules, 17. gs. pirmais atklāja un aprakstīja Johans Keplers. Gaismas spiediens jau tiek izmantots kosmiskajās tehnoloģijās - gan kā dzinējspēks Saules burās, gan satelītu pozīcijas regulēšanai.

Atšķirībā no Saules burām, skotu-čehu "traktora starā" tiek izmantots negatīvais gaismas spiediens, ko ieguva, laboratoriski apvienojot noteiktas gaismas īpašības ar ierīces konstruktīvajām detaļām un pievilkšanai paredzēto objektu izmēru un materiālu. Zinātnieki ar VERDI V5 lāzeru ģenerēja Gausa staru, ko virzīja cauri lēcām un tvertnei ar šķidrumu, kurā atrodas dielektriskas bumbiņas. Tvertnes virsējā plāksne ir caurspīdīgs stikls, bet apakšējā - daļēji atstarojošs spogulis. Atstarotie stari, sastopoties ar ienākošajiem, veido stāvvilni, kas tā iedarbības zonā esošās bumbiņas grūž atpakaļ.

Lai arī pētnieku uzbūvētā ierīce darbojas tikai mikroskopiskā mērogā un noteiktos apstākļos, izstrādātāji uzskata, ka, veicot uzlabojumus, nākotnē tai varētu būt plašs pielietojums biomedicīnas laukā, piemēram, atdalot no parauga noteiktas makromolekulas, organellas vai šūnas.

Jāatzīmē, ka arī šīs izstrādes prezentācija, kā tas pēdējā laikā notiek visai bieži, nav varējusi iztikt bez citu zinātnieku sasniegumu noklusēšanas. Sv. Endrjū universitātes paziņojumā presei ir nepatiesi apgalvots, ka šī ir pirmā reize, kad izdevies panākt matērijas pievilkšanu stara plūsmai negatīvā virzienā. To jau 2010. gadā, izmantojot solenoīdu staru, eksperimentāli pierādīja Ņujorkas universitātes zinātnieki, kuru raksts tika publicēts žurnālā "Optics Express".

Čehu-skotu uzbūvētās ierīces novitāte ir nevis matērijas pievilkšana kā tāda, bet apstāklis, ka tā var darboties gan šķidrā vidē, gan vakuumā.

Avoti:

st-andrews.ac.uk
nature.com

© Atklajumi.lv. Pārpublicēt atļauts tikai ievērojot ŠOS NOTEIKUMUS.