Физики создали световое крыло

Покадровая съёмка показывает смещение микроскопического "крыла" под действием потока света (фото с сайта nature.com).

Оптический аналог аэродинамического профиля, дающий подъёмную силу при попадании в широкий поток света, построили учёные из США.

Сначала авторы опыта смоделировали при помощи компьютера, как свет преломляется внутри тел различной формы и как излучение покидает такие тела. Выбрав самый подходящий вариант, физики создали из прозрачного полимера микроскопические изогнутые стержни с полукруглым сечением.

Исследователи поместили эти стержни в воду и осветили милливаттным лазером. Помимо смещения от прямого светового давления инициаторы эксперимента обнаружили боковое перемещение этих стержней, что доказывало появление подъёмной силы. В отличие от оптического пинцета, для достижения поперечной силы в новой схеме не требуется градиента интенсивности света.

Учёные объясняют, что полученное световое крыло работает схожим образом с крылом обычным: при облучении такого объекта под определённым углом возникает перекос в направлении света, прошедшего сквозь материал, что создаёт разницу давлений, подобную разнице в давлении воздуха над и под самолётным крылом.

Оптическое крыло, считают учёные, пригодится для привода микромашин, транспорта микрочастиц в жидкости, а также для улучшения конструкции солнечных парусов.

"Это почти как первые шаги в авиации, что сделали братья Райт", — охарактеризовал открытие один из его авторов Гровер Шварцлендер (Grover Swartzlander) из технологического института Рочестера (RIT). Детали опыта можно найти в статье в Nature Photonics.

Источник