Тяговый луч больше не научная фантастика, говорят исследователи

Исследователи из TMOS разработали соленоидный луч с метаповерхностью, который может притягивать к себе частицы, потенциально революционизируя неинвазивные медицинские процедуры, такие как биопсия.

Тяговый луч больше не научная фантастика, говорят исследователи

Исследователи из Центра передовых исследований ARC по преобразующим метаоптическим системам (TMOS) сделали большой шаг вперед в создании тяговых лучей на основе метаповерхностей. Эти световые лучи, способные притягивать частицы, были вдохновлены научной фантастикой.

В исследовании, опубликованном в ACS Photonics, команда из Мельбурнского университета представила соленоидный луч, созданный с помощью кремниевой метаповерхности. Ранее соленоидные лучи формировались с помощью громоздких специальных световых модуляторов (SLM), что делало их непрактичными для портативных устройств. Новая метаповерхность состоит из наноструктурированного кремния толщиной всего около 1/2000 миллиметра. Исследователи надеются, что однажды эту технологию можно будет использовать для неинвазивной биопсии, что гораздо менее травматично по сравнению с текущими методами.

Обычно свет оказывает толкающее действие, отталкивая частицы от источника. Соленоидные лучи, напротив, притягивают частицы к источнику света. Представьте, как работает дрель, втягивая стружку вверх по сверлу — соленоидные лучи действуют подобным образом.

Этот конкретный соленоидный луч имеет несколько преимуществ: он более гибок в требованиях к входному лучу, не требует SLM и значительно компактнее и энергоэффективнее предыдущих систем.

Метаповерхность была создана путем картирования фазовой голограммы необходимого луча. Затем она была изготовлена из кремния с помощью электронно-лучевой литографии и реактивного ионного травления. Когда входной гауссов пучок проходит через метаповерхность, большая его часть (около 76%) преобразуется в соленоидный пучок и отделяется от непреобразованного, что позволяет работать с ним без помех. Исследователи смогли охарактеризовать пучок на расстоянии 21 сантиметра.

Ведущий исследователь Марьям Сетарех заявляет:

Компактный размер и высокая эффективность этого устройства открывают новые возможности для его применения в будущем. Использование метаповерхности для извлечения частиц может существенно изменить подход к биопсии, делая ее менее болезненной и более щадящей.

Следующий этап исследования — экспериментально доказать способность луча притягивать частицы.

Читайте также

Прозрачная керамика позволит наблюдать за восстановлением тканей

Прозрачная керамика позволит наблюдать за восстановлением тканей

BYD показала собственного человекоподобного робота для заводов и автосалонов

BYD показала собственного человекоподобного робота для заводов и автосалонов

Хакеры заразили более 3400 серверов для майнинга криптовалюты, скрывая команды в стихотворении на GitHub

Хакеры заразили более 3400 серверов для майнинга криптовалюты, скрывая команды в стихотворении на GitHub

IonQ установила рекорд квантовой связи: более 1000 событий запутанности в секунду

IonQ установила рекорд квантовой связи: более 1000 событий запутанности в секунду

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

DARPA начала испытания квантовых компьютеров, которые должны стать практически полезными к 2033 году

США и Google вложат почти 1,8 млрд долларов в создание «виртуальных клеток»

США и Google вложат почти 1,8 млрд долларов в создание «виртуальных клеток»

Google открыла SynthID для всех — сервис помогает распознавать изображения и видео, созданные ИИ

Google открыла SynthID для всех — сервис помогает распознавать изображения и видео, созданные ИИ

Kawasaki оснастит человекоподобного робота Kaleido физическим ИИ для работы на заводах

Kawasaki оснастит человекоподобного робота Kaleido физическим ИИ для работы на заводах

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Samsung Galaxy S27 Ultra может остаться без Exynos 2700 — флагман получит Snapdragon

Samsung Galaxy S27 Ultra может остаться без Exynos 2700 — флагман получит Snapdragon

Телескоп James Webb впервые проследил за изменением водяных облаков за пределами Солнечной системы

Телескоп James Webb впервые проследил за изменением водяных облаков за пределами Солнечной системы

Водяные облака обнаружили впервые за пределами Солнечной системы

Водяные облака обнаружили впервые за пределами Солнечной системы

Клетки крови 80-летнего превратили в нейронные стволовые клетки юноши

Клетки крови 80-летнего превратили в нейронные стволовые клетки юноши