Исследователи впервые научились использовать свет для прямого привода механических устройств нанометрового масштаба. «Поженить» наномеханику и нанофотонику сумели Хун Тан (Hong Tang) 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 (об их работе и передовых областях применения вы можете узнать в нашем материале). 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 двух материалах в Nature.
Читайте также о моторе из двух нанокапель, солнечном двигателе из одной молекулы и турбинке с впряжёнными в неё (словно ослики) бактериями.
