Исследователи из Калифорнийского технологического института разработали способ левитации и передвижения объектов по воздуху, который использует только свет, сообщается на сайте института. На световой луч реагируют специфические узоры из нанофотонов, нанесенные на поверхность предметов.
Несмотря на то что способ разработан пока что только в теории, он приближает нас на шаг к разработке космического корабля, который лет через 20 сможет достичь ближайшей планеты за пределами Солнечной системы, работая лишь на «световом топливе». Подробное описание теории дано в статье, опубликованной онлайн в журнале Nature Photonics.
Десятилетия назад разработка так называемых «оптических пинцетов» позволила ученым перемещать крошечные объекты, такие как наночастицы, используя радиационное давление от направленного луча лазерного света. Эта работа легла в основу открытий, удостоенных Нобелевской премии по физике 2018 года. Однако оптический пинцет способен манипулировать только очень маленькими предметами и лишь на очень коротких расстояниях.
Огнен Илич (Ognjen Ilic), доктор наук и ведущий автор исследования, приводит такую аналогию: «Можно поднять шарик для пинг-понга постоянным потоком воздуха из фена. Но это не сработает, если шарик для пинг-понга будет слишком большим, или если он находится далеко от фена».
Новый же способ позволит поднять объекты различных форм и размеров – от микрометров до метров. Но как луч света сможет держать в воздухе крупный объект? Ключ к загадке – в создании определенной нанофотонной структуры на поверхности объекта. Эта структура взаимодействует со светом таким образом, что объект может выровнять себя в воздухе при каком-либо колебании, создавая восстанавливающий момент, чтобы удерживать предмет в луче света. Таким образом, не лазерный луч очень точно настраивается на предмет, а структура последнего «кодирует» его собственную устойчивость. Источник света может находится даже за миллионы километров.
[Изображение: COURTESY OF THE ATWATER LABORATORY]
