新方法利用光可使大尺寸物体悬浮及移动-亚搏全站手机客户端

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本文摘要:加利福尼亚州理工学院的研究人员18日在《自然光子学》期刊的在线版上公开发表了论文,他们通过在物体表面建立特定的纳米结构,设计了用光漂浮物体移动的新方法。

加利福尼亚州理工学院的研究人员18日在《自然光子学》期刊的在线版上公开发表了论文,他们通过在物体表面建立特定的纳米结构,设计了用光漂浮物体移动的新方法。研究人员称,这种理论方法将有许多实际用途,甚至可用作新一代光能驱动宇宙飞机的研发。

只是控制物质的有力工具。30多年前,光学镊子的频繁出现,使科学家需要用激光束的电磁辐射压力移动和控制小物体,被很多人指出是光学镊子的父亲亚瑟·阿什金也因为在这个领域的优秀贡献而获得了2018年诺贝尔物理学奖。光学镊子不能在小范围内控制非常小的物体,对大的物体无能为力。

加利福尼亚理工学院设计的这种新方法,可以用光束操作微米级、大米级的各种形状和尺寸的物体,不仅可以使物体漂浮在空中,还可以沿着光束前进的方向移动。该方法的关键是在物体表面创建特定的纳米级结构。该结构不与光相互作用,通过控制沿物体表面光衍射的各向异性,构建毫米级、厘米级甚至米级尺度物体的自平稳光学控制。物体受干扰时可自行调整,产生完全恢复扭矩,维持光束行进路线。

研究论文认为,这种新方法不拒绝高度讨论的激光束,也过于允许物体的形状、尺寸和材料构成,理论上具有多种实际用途,可用于非接触式晶片的生产和组装,也可用于轻型宇宙飞行器的轨迹控制。论文作者之一,加利福尼亚理工学院应用于物理和材料科学系的哈里阿特沃特称,该技术可用于未来光能驱动宇宙飞机的研发。理论上,这样的宇宙飞行器不需要燃料,可以利用纳米级结构的激光前进光帆,用激光加速,其速度也可以像光速。

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