Ученые разработали принципиально новый тип безлинзовых оптических ловушек для «лаборатории на чипе»

Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Национального университета Ян Мин Чао Тунга, Тайвань, предложили концепцию новой оптической ловушки так называемого бутылочного типа.

Ученые показали, что вместо линзы могут быть применены два диэлектрических микробруска. В отличие от аналогов, такую ловушку в перспективе можно будет применять в «лаборатории на чипе» — миниатюрном приборе, позволяющем проводить различные, в том числе биохимические, исследования на чипе (кристалле) в несколько квадратных миллиметров. Это значительно расширит возможности миниатюрных лабораторий. Результаты исследования опубликованы в журнале Optics Letters (IF: 3,866; Q1).

Оптическую ловушку также называют оптической капсулой. Это устройство, которое с помощью лазерного пучка улавливает объекты микронного размера, не нарушая их внутреннюю структуру. Это могут быть, например, живые клетки, белки, молекулы. Принцип работы известных оптических капсул обычно основан на использовании сложно структурированных пучков.

Авторы исследования предложили безлинзовый метод формирования оптической микрокапсулы. Замкнутая область локализации поля в данном случае создается при помощи двух диэлетрических брусков, размеры которых сравнимы с длиной световой волны. Если подсветить их с «торцевой стороны» светом с плоским фронтом, „на выходе“ формируется область локализации светового поля. При правильном выборе параметров брусков образуется замкнутая область, своеобразный эллипс: по краям интенсивность электрического поля большая, внутри — нулевая. За этот барьер наночастицы „выскочить“ не могут. Получается оптическая капсула.

Моделирование процесса и расчеты проводились на основе решения уравнений Максвелла. В качестве образца для расчетов были взяты наночастицы золота. Золото – классическое вещество для решения подобных задач, и для выбранной длины волны наночастицы золота являются поглощающими частицами.

Разработанная нами концепция позволяет получить оптическую ловушку вытянутой формы. Это существенный плюс: такая капсула может улавливать наночастицы не только сферической формы, но и продолговатой.

В частности, вирусы. Это значительно расширяет спектр ее применения»,

— говорит руководитель проекта, профессор Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Олег Минин.

На следующем этапе исследования — экспериментальном — ученые проверят концепцию на практике. Безлинзовые оптические ловушки могут применяться в медицине, биологии, а также при синтезе новых материалов.

07.02.2022





Высокие технологии

Только и света в окошке, что один фотонТолько и света в окошке, что один фотон

Исследователи разработали новый детектор, кото...

Мягкая сила. Новые мягкие роботы станут более подвижными и управляемымиМягкая сила. Новые мягкие роботы станут более под...

Одним из достоинств мягких автономных роб...

Прозрачный, что ли? Ученые усовершенствовали электроды глубоким ультрафиолетомПрозрачный, что ли? Ученые усовершенствовали элек...

Ученые из Токийского столичного университ...

Ученые выяснили, как меняется ионная емкость глин, смоченных водойУченые выяснили, как меняется ионная емкость глин...

Изучение взаимодействия между структурой молек...

Как подавить теплопроводность (не про Северные потоки)Как подавить теплопроводность (не про Северные по...

Группа исследователей недавно раскрыла новый м...

Допрыгались! Ученые случайно открыли материал, который прыгает совсем как кузнечикДопрыгались! Ученые случайно открыли материал, ко...

Инженеры из Университета Колорадо в ...

Ученые создали гибридную магнито-оптомеханическую систему с тонкой настройкойУченые создали гибридную магнито-оптомеханическую...

Исследовательская группа под руководством...

Разработан перспективный метод управления терагерцовым лучомРазработан перспективный метод управления терагер...

Обычно исследования активных метаповерхностей ...

Не пустой звукНе пустой звук

Управлять физическими предметами на расст...

Найден способ генерировать магнитные поля в диэлектриках без увеличения преломленияНайден способ генерировать магнитные поля в диэле...

Ученые Томского политехнического университета ...

Российские ученые предложили эффективный метод синтеза сверхтвердого борида вольфрамаРоссийские ученые предложили эффективный метод си...

Ученые из Сколтеха и Томского полите...

Российские инженеры сконструировали первый российский 3D-принтер для космосаРоссийские инженеры сконструировали первый россий...

Инженеры Томского политехнического университет...

В России создали аналог импортных навигационных системВ России создали аналог импортных навигационных с...

Аналог импортных навигационных систем разработ...

Химики СПбГУ придумали греющийся термос для проведения реакцийХимики СПбГУ придумали греющийся термос для прове...

Ученые Санкт-Петербургского университета совме...

Эко-робот Umoz обожает влажность и не любит солнечные лучиЭко-робот Umoz обожает влажность и не любит солне...

Разработку необычных роботов-компаньонов продо

Российские ученые разработали высокопрочные материалы из прекерамической бумаги для авиакосмической отраслиРоссийские ученые разработали высокопрочные матер...

Исследователи Томского политехнического универ...

Ученые разработали принципиально новый тип безлинзовых оптических ловушек для «лаборатории на чипе»Ученые разработали принципиально новый тип безлин...

Ученые Томского политехнического университета ...

Российские ученые научились управлять частотой спектральной линии черенковского дифракционного излученияРоссийские ученые научились управлять частотой сп...

Ученые Томского политехнического университета ...

Российские ученые разработали хромовые покрытия для защиты циркониевых элементов ТВСРоссийские ученые разработали хромовые покрытия д...

Ученые Томского политехнического университета ...

Робособака поможет бороться с самозахватом городских территорийРобособака поможет бороться с самозахватом городс...

В распоряжении специалистов Госинспекции по&nb...

На форуме Nobel Vision спрогнозируют технологическое будущее планетыНа форуме Nobel Vision спрогнозируют технологичес...

Форум Nobel Vision. Open Innovations 2.0 пройд...

В Московском Политехе разработали первый отечественный фотополимерный принтер, работающий по технологии LCDВ Московском Политехе разработали первый отечеств...

Устройство можно использовать в стоматоло...

Промышленные роботы приходят в НовосибирскПромышленные роботы приходят в Новосибирск

16 ноября на базе Новосибирского государс...

Разработан «симулятор пальца» для оценки безопасности роботовРазработан «симулятор пальца» для оценки безопасн...

Корпорации разработали технологию оценки безоп...

Разработана целая технология для выявления горьких орешковРазработана целая технология для выявления горьки...

Наверняка каждому хоть раз попадалась мин...

Ученые открыли такие свойства спирта, о которых никто и подумать не могУченые открыли такие свойства спирта, о которых н...

Ученые Сколтеха вместе с коллегами из&nbs...

Химики предложили новый способ нанесения электропроводящего полимера для тонкого контроля качества покрытияХимики предложили новый способ нанесения электроп...

Ученые РХТУ им. Д.И. Менделеева вместе с ...

Прорыв с коллоидными "шахматами" поможет в медицинеПрорыв с коллоидными "шахматами" поможет в медици...

Коллоидные частицы становятся все более з...

Прочнее стали. Этот несгибаемый углепластикПрочнее стали. Этот несгибаемый углепластик

В современном мире в машиностроении, авиа...

Ученые создали человека-паука, бросившего вызов гравитацииУченые создали человека-паука, бросившего вызов г...

Специальные вакуумные присоски уже позвол

Поиск на сайте

Магазин

  
Silicon Power Slim S55 120GB (SP120GBSS3S55S25) SSD-накопитель4290.00 руб.

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на
Ученые разгадали тайну снежинкиУченые разгадали тайну снежинки

Новости компаний, релизы

Ученые выясняют, что заставляет нуклоны «держаться вместе»Ученые выясняют, что заставляет нуклоны «держаться вме
Зачем и как ученые Нейрокампуса РНИМУ выращивают органоиды мозга в пробиркеЗачем и как ученые Нейрокампуса РНИМУ выращивают орган
4 тренда L&D, за которыми следует следить4 тренда L&D, за которыми следует следить
Новые условия, новые платформы и новые действия: в Плехановском университете определят, куда движется РоссияНовые условия, новые платформы и новые действия: в Пле...
Как IT-решения помогают компаниям общаться с клиентамиКак IT-решения помогают компаниям общаться с клиентами