Forskere ved California Institute of Technology (Caltech) har utviklet en måte å løfte og akselerere objekter ved å bruke lys alene, og skape spesielle nanoskala-mønstre på overflatene.
Til tross for at arbeidet fremdeles er rent teoretisk, er dette et skritt mot å utvikle et romskip som kan nå den nærmeste planeten utenfor solsystemet på bare 20 år, og bare bruke lys som drivstoff. En artikkel som beskriver studien ble publisert i tidsskriftet Nature Photonics.
For tiår siden utviklet utviklingen av såkalt optisk pinsett forskere til å bevege seg og manipulere små gjenstander, for eksempel nanopartikler, ved å bruke lystrykk fra en finstemt stråle av laserlys. Dette arbeidet førte Arthur Ashkin til nobelprisen i fysikk 2018. Imidlertid kan optisk pinsett bare manipulere veldig små gjenstander og på ekstremt korte avstander.
"En ping-pong-ball kan løftes med en konstant strøm av luft fra en hårføner," forklarer hovedforfatter Ognjen Ilic. "Men det hadde ikke fungert om ping-pong-ballen var for stor, eller hvis den var for langt fra hårføneren, og så videre."
Engineering optisk anisotropi for selvstabiliserende manipulasjon / Atwater laboratorium.
En lysstråle kan manipulere objekter i forskjellige former og størrelser, fra mikrometer til meter, ifølge en ny studie. Nøkkelen ligger i å lage spesielle nanoskala-mønstre på overflaten av objektet. Disse strukturene samhandler med lys på en slik måte at et objekt kan justere seg når det blir utsatt for det, og skaper et gjenopprettende øyeblikk for å holde seg i lysstrålen. Objektet trenger ikke lenger nøyaktig fokuserte laserstråler, da mønstrene på overflaten er designet for å "kryptere" stabilitet. Dessuten kan lyskilden være millioner av kilometer fra objektet.
"Vi har utviklet en metode som kan løfte makroskopiske objekter," sier Harry Atwater. - Denne teknikken kan brukes på en veldig interessant måte - som et middel for å akselerere en ny generasjon romfartøy. Vi er fremdeles langt fra å lage det, men vi er i ferd med å teste disse prinsippene."
I teorien kunne et slikt romskip belegges med de nødvendige nanoskala-strukturer og deretter akselerert ved bruk av bakkebasert laserlys. Uten drivstoff ombord vil den kunne nå veldig høye, til og med relativistiske hastigheter, og muligens til og med andre stjerner.
Salgsfremmende video:
I følge Atwater kan teknologien brukes på jorden for raskt å produsere mye mindre gjenstander som trykte kretskort.
Vladimir Guillen
