Investigadores de la Universidad de St. Andrews han realizado un sorprendente descubrimiento usando rayos de luz que pueden viajar a través de ángulos.
Los académicos han desarrollado una idea de partículas en movimiento dentro de rayos de luz que les permite curvarlos en lugar de ir a lo largo de una línea recta basándose en trabajos del área de manipulación óptica.
El Profesor Kishan Dholakia de la Escuela de Física y Astronomía comentó que, “La física nos guarda muchas sorpresas; nuestra comprensión de cómo se mueve y comporta la luz se ve retada por tales rayos y es apasionante verlos moverse en un área interdisciplinar - ¡la luz nos ha lanzado una bola curva!
“Un rayo de luz estándar se dispersa conforme viaja debido a un efecto conocido como difracción. Toma un puntero láser – debería tener 100km de anchura para que este luz pudiese alcanzar la Luna.
“Nuestra investigación ha demostrado que ciertos rayos de luz no se difractan ni dispersan – viajan alrededor de ángulos y propulsan partículas para sortear esquinas. Este es un nuevo descubrimiento en el fenómeno de las partículas en movimiento”.
Hace 30 años los científicos encontraron que el rayo Airy, nombrado así por el famoso astrónomo británico Sir George Airy, tenía un paralelo matemático en la óptica. Recientemente, se descubrió que el rayo en realidad se “dobla” o curva conforme se mueve a través del espacio no como un puntero láser, por ejemplo.
El equipo de St. Andrews ahora ha llevado las cosas mucho más allá utilizando esta inusual propiedad de curvatura de los rayos Airy para enviar partículas literalmente alrededor de curvas y ángulos, barriendo o “limpiando” de partículas una cámara de muestras.
El miembro del equipo Joerg Baumgartl dijo, “El rayo Airy nos permite limpiar la cámara de muestras sin mover los campos de luz: esencialmente funciona como una pequeña máquina de nieve para partículas de vidrio microscópicas e incluso células. Podría tener grandes aplicaciones en la ingeniería de microfluidos y biología celular”.
Los hallazgos de Joerg Baumgartl, Michael Mazilu y Kishan Dholakia en la Escuela de Física y Astronomía se publicaron en la última edición de la revista Nature Photonics.
El equipo está ahora explorando un número de nuevas avenidas con estos campos de luz incluyendo la ordenación de intrigantes nuevas partículas así como posibles métodos de separación de células elegidas de entre una población dada.
“Este rayo demuestra un maravilloso ejemplo de cómo un elegante y tal vez oscuro descubrimiento matemático tiene una poderosa analogía en los rayos láser y se convierte en nuevas aplicaciones para la ciencia”, dijo Michael Mazilu.
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