Las pinzas ópticas usan luz para inmovilizar partículas microscópicas tan pequeñas como un solo átomo en el espacio 3D. El principio básico detrás de las pinzas ópticas es la transferencia de impulso entre la luz y el objeto que se sostiene. De manera análoga al agua empujando una presa que bloquea la corriente, la luz empuja y atrae objetos que hacen que la luz se doble. Esta llamada fuerza óptica puede diseñarse para apuntar a un cierto punto en el espacio, donde se sostendrá una partícula. De hecho, la técnica de captura óptica ha ganado hasta ahora dos premios Nobel, uno en 1997 por retener y enfriar átomos individuales, el segundo en 2018 por ofrecer a los biólogos una herramienta para estudiar biomoléculas individuales como el ADN y las proteínas.

Los investigadores dirigidos por el Prof. Yuanjie Pang en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong (HUST), China, están interesados ​​en el uso de pinzas de fibra óptica, donde la luz y las partículas se manipulan en la punta de una fibra óptica. Esta técnica elimina el requisito de accesorios ópticos convencionales y voluminosos, como microscopios, lentes y espejos. Su idea es comenzar con un modo de luz simétrico perfectamente anular que solo se puede transmitir en la fibra óptica y no se filtrará al espacio circundante a través de la punta de la fibra, y tener una partícula para romper la simetría del modo y, por lo tanto, dispersar la luz en el espacio. . De esta forma, al cambiar la simetría y el momento de la luz, la partícula recibe una fuerza reactiva que la mantiene en la punta de la fibra.

Los investigadores predicen aplicaciones potenciales, como realizar un experimento de manipulación de biopartículas individuales in vivo mediante el uso de pinzas de fibra óptica como endoscopio en el interior de un animal vivo. El trabajo titulado "Optical trapping using transverse electromagnetic (TEM)-like mode in a coaxial nanowaveguide" (publicado el 6 de diciembre de 2021) apareció en la portada de Frontiers of Optoelectronics .