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英研发现实版《星际迷航》牵引光束

 北京时间1月28日消息英国每日邮报报道,近日科学家研发出现实版的牵引光束,或可用于医疗测试。尽管光学操纵技术自20世纪70年代就已经存在,研究人员表示这是首次利用光束将物体吸引至光源处,虽然仅是在微观层面上。在电影《星际迷航》中,牵引光束是一种利用光束拖拽宇宙飞船或者其它大型物体的方法。
英国圣安德鲁斯大学和捷克科学仪器研究所的研究小组表示他们已经建造了一束激光,能够移动漂浮在水中的小型聚苯乙烯球体。
改变光被极化的方式将会改变小球体移动的方向。科学家还发现,当小球体处于一定大小时,它们在移动时受到光线本身的约束会形成紧密的排列方式。科学家希望这项研究能够导致更有效的医疗测试,例如对血液样本的测试。
一般来说,当光和物质发生相互作用时,固体物体会受到光的推动,并在光子流中被带走。这种辐射力量是由开普勒(JohanesKepler)首次发现的,当时他正在观测彗星的尾部远离太阳。直到近些年研究人员才意识到虽然在大多数光学领域这的确如此,但如果这一力量逆转,那么还涉及到一系列参数。
由圣安德鲁斯大学医学院的研究人员托马斯·西斯马博士,以及捷克科学仪器研究所的奥拓博士和帕维尔·泽玛奈克教授带领的研究小组表示,他们已经首次在实验中论证了这一概念,并实现了在生物医学光电和其他学科的一系列应用。
研究小组通过一个透镜发射一束激光,后者会遇到镜子并将光束反射回来。反射光束将会与发射光束产生干扰。同时科学家在水里激光束的路径中放置了悬浮的聚苯乙烯球体。另一束光束会保证球体位于垂直状态,任何推动或牵引力会导致小球向左或者向右移。
西斯马博士说道:“由于光学粒子操纵和声学粒子操纵的相似性,我们希望这个概念会为未来在光电领域以外的研究提供灵感。”
泽玛奈克教授表示:“整个研究小组花费了数年时间调查光传递的粒子的不同配置。我们的研究成果在这样的竞争环境下获得了认可,我感到非常骄傲。我很期待接下来的新实验和应用。”
在过去的十年里,光学分馏法被认为是最有前景的光学操纵,例如将大分子、细胞器和细胞进行分类的生物医学应用之一。科学家已经确定在某些环境条件下,被“牵引”光束力场控制的物体会重新自我排列形成新的结构,从而加强“牵引”光束。

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