Эксперименты по перемещению объектов с помощью светового луча предпринимались и ранее, однако недавняя работа физиков из Австралийского национального университета в Канберре представляет собой значительный прорыв в этой области. Учёным удалось в 100 раз увеличить расстояние, на которые перемещаются под воздействием луча микрочастицы вещества.
Технология, разработанная группой исследователей под руководством Веслава Кроликовского (Wieslaw Krolikowski), позволяет не только отодвигать частицу от источника света, что вполне естественно, но и приближать её. Механизмом перемещения служит частичный нагрев поверхности частицы и её взаимодействие с молекулами воздуха.
При столкновении молекул воздуха с нагретой частью поверхности они получают больший импульс. Благодаря этому макроскопический импульс в обратном направлении получает и частица.
В эксперименте использовались микрочастицы из полого стекла диаметром 0,2 мм, покрытые слоем золота. Управление осуществлялось с помощью лазерного луча, сечение которого представляет собой кольцо. Физики захватывали частицы лучом так, чтобы те оказывались в тёмном центре. Поток света, идущий вдоль края частицы, нагревает нужные зоны, и частица начинает двигаться.
Для управления движением частицы учёные регулировали поляризацию лазерного луча. «Мы разработали методику, которая позволяет создавать необычные состояния поляризации в лазерном луче кольцевого сечения, например, поляризация в форме звезды (осевая) или кольца (азимутальная)», — говорит один из членов команды Кирилл Гнатовский (Cyril Hnatovsky). — «Мы можем плавно менять один вариант поляризации на другой и тем самым останавливать частицу или задавать направление её движения».
В результате перемещение частиц составило до 20 см — примерно в 100 раз больше, чем удавалось достичь ранее. Говорить о пленении космических кораблей лучом лазера пока рано, но практическое применение разработки ясно уже сейчас. Технология может использоваться для взятия проб материала, например, слишком хрупкого или опасного, а также для контроля за загрязнениями атмосферы.