แหนบเลเซอร์ชุดใหม่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถควบคุมวัตถุที่มีขนาดหลายหมื่นล้านอย่างที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน อุปกรณ์ดังกล่าวช่วยให้นักชีววิทยาสามารถตรวจหาไวรัสและโปรตีนแต่ละตัวได้โดยไม่ต้องเสี่ยงกับการทอด“มันเป็นวิธีการที่ฉลาดมาก” ฟิล โจนส์ นักฟิสิกส์ด้านทัศนศาสตร์จาก University College London กล่าว “คุณสามารถดักจับวัตถุขนาดเล็กมากด้วยพลังงานเลเซอร์ที่น้อยกว่ามาก”
ตั้งแต่ปี 1980 นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาโมเลกุล แบคทีเรีย
และวัตถุขนาดเล็กอื่นๆ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์โดยการดักจับพวกมันด้วยแสงเลเซอร์ เลนส์จะโฟกัสแสงไปที่ตัวอย่าง และแรงที่ละเอียดอ่อนที่กระทำโดยแสงจะดันวัตถุเข้าหาศูนย์กลางของลำแสง
แต่เทคนิคนี้มีข้อจำกัด: มีปัญหาในการดักจับวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นของแสงเลเซอร์หลายร้อยนาโนเมตร หากนักวิทยาศาสตร์ต้องการสำรวจความอยากรู้อยากเห็นทางชีววิทยาที่มีขนาดเล็กลง เช่น โปรตีน พวกเขาจะต้องเพิ่มกำลังแสงเลเซอร์ (ซึ่งอาจทำให้ตัวอย่างร้อนเกินไป) หรือผูกมัดตัวอย่างกับวัตถุขนาดใหญ่กว่า (ซึ่งอาจทำให้ตัวอย่างมีพฤติกรรมแตกต่างจากที่ทำด้วยตัวเอง)
Romain Quidant นักฟิสิกส์นาโนออปติกจาก Institute of Photonic Sciences ในบาร์เซโลนา เป็นหนึ่งในนักวิจัยหลายคนที่พยายามหาวิธีเอาชนะข้อจำกัดด้านขนาดของแหนบทางแสง ในปี 2009 เขาและกลุ่มของเขาได้เสนอเทคนิคการแหนบตาม plasmonics การศึกษาแสงที่มีปฏิสัมพันธ์กับส่วนประกอบของสสารที่เล็กกว่าความยาวคลื่นของมัน ( SN: 11/7/09, p. 26 ) นักวิจัยพบว่าอิเล็กตรอนที่ลอยอยู่ในโลหะเช่นทองคำสามารถทำหน้าที่เป็นเลนส์ขนาดนาโนเพื่อโฟกัสแสงไปยังพื้นที่เล็ก ๆ
ตอนนี้ Quidant และทีมของเขาได้นำแนวคิดนั้นไปปฏิบัติ
ด้วยการคุมกำเนิดที่ประกอบด้วยใยแก้วนำแสงที่ติดอยู่กับมอเตอร์ พวกเขาเรียวปลายเส้นใยและติดแผ่นฟิล์มทองคำบาง ๆ ที่มีรูกว้างระหว่าง 130 ถึง 180 นาโนเมตรที่มีรูปร่างเหมือนหูกระต่าย จากนั้นพวกเขาก็ฉายแสงเลเซอร์ผ่านเส้นใยและส่วนปลายที่ทำเองลงในถังน้ำที่เกลื่อนไปด้วยเม็ดพลาสติกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 นาโนเมตร “ลูกปัดไม่สามารถติดกับแหนบแบบเดิมได้” Quidant กล่าว
ในการศึกษา ที่ ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 2 มีนาคมในNature Nanotechnologyทีมงานของ Quidant รายงานว่าแสงเลเซอร์ที่โฟกัสเป็นพิเศษจะจับลูกปัดแต่ละเม็ดเป็นเวลาหลายนาที เมื่อลูกปัดพยายามหลบหนี แสงก็ผลักลูกปัดกลับเข้าที่ เมื่อนักวิจัยติดลูกปัด พวกเขาใช้มอเตอร์เพื่อเคลื่อนเส้นใย และดังนั้น ลูกปัดในทุกทิศทาง: จากซ้ายไปขวา ไปข้างหน้าและข้างหลัง แม้กระทั่งขึ้นและลง
แม้ว่าแหนบเลเซอร์เหล่านี้อาจมีประโยชน์สำหรับนาโนเทคโนโลยีทุกประเภท แต่โจนส์กล่าวว่าพวกมันมีคำสัญญาทางชีววิทยามากที่สุด เลเซอร์ต้องการพลังงานเพียงไม่กี่มิลลิวัตต์ ซึ่งเทียบเท่ากับตัวชี้เลเซอร์ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงที่ตัวอย่างจะดูดซับพลังงานของเลเซอร์และความร้อนสูงเกินไป โจนส์วาดภาพนักชีววิทยาจับไวรัสและติดไว้บนเซลล์เพื่อดูการโจมตี “คุณสามารถวางอนุภาคเหล่านี้ตรงที่คุณต้องการได้” เขากล่าว
หมายเหตุบรรณาธิการ: เรื่องราวนี้ได้รับการอัปเดตเมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2014 เพื่อแก้ไขขนาดของรูรูปโบว์ไทและกำลังที่เลเซอร์ต้องใช้
Credit : msexperts.org liquidbubbleduplication.com comawiki.org replicawatches2.org harikrishnaexport.org supportifaw.org printertechssupportnumber.com printertechssupportnumber.com
equivatexacomsds.com differentart.net
