Vědci z Ústavu přístrojové techniky Akademie věd v Brně potvrdili experimentem princip takzvaného laserového tažného paprsku, který dokáže přitahovat mikroskopické objekty ke zdroji světla.

"Dosud jej experti sice teoreticky připouštěli, ale jinak se objevoval spíše ve vědeckofantastických dílech včetně sérií Star Trek a Hvězdné války," sdělila Adriana Hollandová z mediálního zastoupení ústavu. Objev brněnských výzkumníků získal publicitu v novém čísle vědeckého časopisu Nature Photonics.

"Zatímco princip, kdy laserové světlo před sebou tlačí objekty, je dobře známý a již ve vesmíru testovaný zejména jako levný pohon slunečních plachetnic, my jsme v mikrosvětě prokázali opačný princip. Tedy, že laserový svazek, který má neměnnou intenzitu v ose šíření, dokáže pohybovat částicemi i proti směru šíření světla, doslova tyto částice přitahuje ke zdroji světla," uvedl šéf výzkumného týmu Pavel Zemánek v tiskové zprávě ústavu.

Experiment zároveň prokázal, že proud fotonů v laserovém světle dokáže objekty nejen přitahovat, ale také samovolně třídit a organizovat. Objekty se spontánně uspořádají a vytvoří takzvanou opticky vázanou hmotu.

"Kromě řetízků z částic mohou vzniknout různé rovinné či prostorové útvary. My jsme navíc ukázali, že tyto struktury se dají do samovolného pohybu obráceným směrem, než se pohybují jednotlivé částice, ze kterých jsou složeny," popsal Zemánek.

Paprskem lze rozpohybovat objekty o velikostech jednotek mikrometrů, tedy například živé mikroorganismy, volné buňky či jejich shluky. Praktické využití v blízké budoucnosti se rýsuje především v biologii a medicíně, například při třídění různých druhů bakterií nebo buněk přímo v optickém mikroskopu.

V budoucnu přijdou mikroroboti

Vzdálenější vizí jsou třeba mikroroboti, kteří se sami poskládají zapnutím světla a sami se přepraví do místa určení. Brněnští vědci předpokládají, že jejich experiment získá světovou pozornost a podnítí vědce k dalším pokusům.

"Sestavu, na které jsme realizovali experimenty a prokázali existenci tažného paprsku, si dokáže sestavit doslova každý a jednoduše implementovat na jakýkoliv optický mikroskop. Kolegům po celém světě se tak otevírá možnost studovat tento jev bez nutnosti velkých finančních investic," uvedl další člen týmu Oto Brzobohatý.

Související