Hunter
Vonósugár fénygyűrűkből
Új vonósugár koncepció a láthatáron. A megoldás kizárólag lézerfény alkalmazásával húzza magához a tárgyakat, a NASA máris érdeklődik a találmány iránt.
Azt tudjuk, hogy a fény képes tolóerőt gyakorolni, ez a már gyakorlatban is bizonyított napvitorla alapelve is, ennek az ellentettjét azonban már jóval bonyolultabb elérni. A korábbi lézeralapú vonósugarak a részecskéket mint egy csipesz felvéve, majd egy kicsivel távolabb lerakva működtek. Az egyik legutóbbi változat már ténylegesen húzza a részecskéket, a folyamat azonban a sugár hőmérséklet váltakozásain alapul, kizárva az űrbeli alkalmazást.
2011-ben kínai kutatók kiszámították, hogy az úgynevezett Bessel-sugár, ami koncentrikus gyűrűkben bocsátja ki a fényt, megalkotható úgy, hogy egy a sugáron belül elhelyezkedő részecske fotonokat bocsásson ki a sugárforrással ellentétes irányba. Ezek a fotonok lehetővé teszik a részecske számára, hogy a forrás irányába mozogjon, ezt azonban még senkinek sem sikerült átültetni a gyakorlatba.
David Ruffner és David Grier, a New York Egyetem kutatói két Bessel-sugarat helyeztek egymás mellé, majd egy lencsével fedésbe hozva a sugarakat, sötét és világos területek sorozatát hozták létre. A sugár finomra hangolásával a világos területek fotonjai a sugárforrás felé szóródtak, a sugárban elhelyezett részecskét a következő világos terület felé tolva. A sugár ezáltal egy futószalagként viselkedett, folyamatosan húzva a részecskét a forrás felé.
A páros a megoldással vízben lebegő mikroszkopikus szilikon gömböcskéket húzott körülbelül 30 mikrométeres távolságokra. Demonstrációjuk azt sugallja, hogy a megoldás alkalmas lehet az orvosi vizsgálatoknál alkalmazható számítógépes chip méretű integrált laboratórium, úgynevezett lab-on-a-chip eszközökön a sejtek mozgatására, ugyanakkor a fényalapú eljárás a levegőben, vagy a világűr vákuumjában is működőképes.
Az amerikai kutatók kísérlete erősebb kölcsönhatásokat ért el a mikroszkopikus objektumok széles körénél, mint a korábbi próbálkozások, emelte ki David McGloin, a brit Dundee Egyetem szakértője, aki már a kínai elméleti verziót is rendkívül ígéretesnek tartotta. "Sok más vonósugár technológia többnyire elég részecske-specifikus" - tette hozzá.
Az új vonósugár hasznos lehet a távoli bolygók légköri-, vagy apró porszemcsékből álló talajmintáinak begyűjtéséhez. "A NASA felvette velünk a kapcsolatot" - mondta Ruffner. "Kíváncsiak voltak, képesek vagyunk-e egy űrszondába integrálni az eszközt és begyűjteni egy üstökös porát. Természetesen lehetséges, de nem a közeli jövőben. Az eljárás még igencsak gyerekcipőben jár"
Azt tudjuk, hogy a fény képes tolóerőt gyakorolni, ez a már gyakorlatban is bizonyított napvitorla alapelve is, ennek az ellentettjét azonban már jóval bonyolultabb elérni. A korábbi lézeralapú vonósugarak a részecskéket mint egy csipesz felvéve, majd egy kicsivel távolabb lerakva működtek. Az egyik legutóbbi változat már ténylegesen húzza a részecskéket, a folyamat azonban a sugár hőmérséklet váltakozásain alapul, kizárva az űrbeli alkalmazást.
2011-ben kínai kutatók kiszámították, hogy az úgynevezett Bessel-sugár, ami koncentrikus gyűrűkben bocsátja ki a fényt, megalkotható úgy, hogy egy a sugáron belül elhelyezkedő részecske fotonokat bocsásson ki a sugárforrással ellentétes irányba. Ezek a fotonok lehetővé teszik a részecske számára, hogy a forrás irányába mozogjon, ezt azonban még senkinek sem sikerült átültetni a gyakorlatba.
David Ruffner és David Grier, a New York Egyetem kutatói két Bessel-sugarat helyeztek egymás mellé, majd egy lencsével fedésbe hozva a sugarakat, sötét és világos területek sorozatát hozták létre. A sugár finomra hangolásával a világos területek fotonjai a sugárforrás felé szóródtak, a sugárban elhelyezett részecskét a következő világos terület felé tolva. A sugár ezáltal egy futószalagként viselkedett, folyamatosan húzva a részecskét a forrás felé.A páros a megoldással vízben lebegő mikroszkopikus szilikon gömböcskéket húzott körülbelül 30 mikrométeres távolságokra. Demonstrációjuk azt sugallja, hogy a megoldás alkalmas lehet az orvosi vizsgálatoknál alkalmazható számítógépes chip méretű integrált laboratórium, úgynevezett lab-on-a-chip eszközökön a sejtek mozgatására, ugyanakkor a fényalapú eljárás a levegőben, vagy a világűr vákuumjában is működőképes.
Az amerikai kutatók kísérlete erősebb kölcsönhatásokat ért el a mikroszkopikus objektumok széles körénél, mint a korábbi próbálkozások, emelte ki David McGloin, a brit Dundee Egyetem szakértője, aki már a kínai elméleti verziót is rendkívül ígéretesnek tartotta. "Sok más vonósugár technológia többnyire elég részecske-specifikus" - tette hozzá.
Az új vonósugár hasznos lehet a távoli bolygók légköri-, vagy apró porszemcsékből álló talajmintáinak begyűjtéséhez. "A NASA felvette velünk a kapcsolatot" - mondta Ruffner. "Kíváncsiak voltak, képesek vagyunk-e egy űrszondába integrálni az eszközt és begyűjteni egy üstökös porát. Természetesen lehetséges, de nem a közeli jövőben. Az eljárás még igencsak gyerekcipőben jár"
