Al explotar una propiedad particular de la difracción de luz en la interfaz entre un vidrio y un líquido, Los investigadores han demostrado las primeras pinzas ópticas capaces de atrapar partículas a nanoescala.

Las pinzas ópticas son una tecnología de rápido crecimiento, y han abierto una amplia variedad de aplicaciones de investigación en los últimos años. Los dispositivos funcionan atrapando partículas en los puntos focales de rayos láser muy enfocados, permitiendo a los investigadores manipular los objetos sin ningún contacto físico. Hasta aquí, Se han utilizado pinzas ópticas para confinar objetos de apenas micrómetros de diámetro; sin embargo, ahora existe un creciente deseo entre los investigadores de extender la tecnología a partículas de escala nanométrica. En una nueva investigación publicada en EPJ E , Janine Emile y Olivier Emile en la Universidad de Rennes, Francia, demostrar un novedoso diseño de pinzas, lo que les permitió atrapar partículas fluorescentes de solo 200 nanómetros de diámetro por primera vez.

Si está disponible para un uso generalizado, Las trampas ópticas a nanoescala podrían usarse para procedimientos experimentales que requieran grados extremos de precisión, incluidas las mediciones directas de fuerzas a nanoescala, alteraciones de las membranas celulares, y manipulaciones de virus y cadenas de ADN. El diseño de Emile y Emile se basó en "puntos Arago":puntos de luz brillantes que se forman en los centros de sombras circulares, a medida que la luz se difracta alrededor de los objetos que los crean. Además, se basaron en el principio de "reflexión interna total", en el que los rayos de luz que inciden en una interfaz vidrio-líquido en el ángulo correcto se reflejan perfectamente.

En el experimento, el dúo disparó un rayo láser perfectamente alineado en la interfaz entre una placa de vidrio, y un líquido que contiene nanopartículas fluorescentes suspendidas; con un disco circular opaco que bloquea parcialmente su camino. La mancha de Arago resultante se reflejó totalmente en la interfaz, creando una onda que se desvanecía exponencialmente que se extendía desde el lugar en todas las direcciones. Finalmente, nanopartículas suspendidas podrían colocarse dentro de esta onda en forma de rosquilla, y excitados por un láser separado para emitir luz ellos mismos. Las fuerzas resultantes impartidas por estas ondas de luz hicieron que las partículas quedaran estrechamente confinadas en el punto Arago. Con más mejoras en esta configuración, Las pinzas ópticas a nanoescala pronto podrían abrir nuevas oportunidades para la investigación, en áreas que van desde la medicina hasta la computación cuántica.