Las pinzas ópticas son un dispositivo que utiliza un rayo láser para mover objetos del tamaño de una micra, como células vivas, proteínas, y moléculas. En 2018, el físico estadounidense Arthur Eshkin recibió el Premio Nobel por esta tecnología. Antes de esto, era imposible mover tales objetos ya que cualquier intento de agarrarlos conducía a la destrucción. Las pinzas ópticas no alteran la estructura interna del objeto.

"Optical tweezer es un nombre de medio para las trampas ópticas. Su principio general de funcionamiento es el siguiente:la lente enfoca la luz láser, y las partículas en el campo de enfoque, según las leyes de la física, comienzan a moverse hacia la máxima intensidad del campo de luz. Por lo tanto, esto permite capturar y mover partículas. Previamente, hemos propuesto utilizar micropartículas hechas de un material dieléctrico, por ejemplo, cuarzo en lugar de lentes para aumentar el grado de localización del campo óptico en el área de enfoque en estas trampas ópticas, operando en el modo de reflexión, "Igor Minin, director de proyectos, profesor de la División TPU de Ingeniería Electrónica, dice.

Interactuando con tal partícula, la luz se enfoca en forma de chorro de fotones en la dirección opuesta a la incidencia de la radiación. Por sus propiedades, es este chorro de fotones el que actúa como trampa o pinzas.

"Para formar un chorro fotónico clásico, existe una condición necesaria, como la relación de los índices de refracción de una partícula y un medio debe ser inferior a dos. Si es más alto, entonces el chorro no se formará. Previamente, se creía que era imposible aumentar el índice de refracción y al mismo tiempo formar un chorro de fotones. Junto con un equipo del Instituto de Óptica Atmosférica hemos demostrado teóricamente que es posible, "Dice Igor Minin.

Lograr esto, el equipo de investigación conjunto formó un chorro en modo de reflexión.

"Hay dos modos:refracción y reflexión. En el primer caso, se forma un chorro cuando la luz pasa a través de una partícula dieléctrica. En este último caso, ponemos un espejo plano detrás de la partícula, y el punto focal se mueve hacia el espejo. Como resultado, tenemos doble enfoque cuando la luz se enfoca a través de una partícula en un espejo, que lo refleja de nuevo a la misma partícula que forma un chorro fotónico. Usando este modo, logramos formar un chorro a partir de una partícula dieléctrica con la relación de una partícula y un medio superior a dos. Esto aumenta el área de captura a veces, "subraya el científico.

En la actualidad, el grupo está preparando experimentos para confirmar los resultados de la simulación en la práctica.