Изследователи от Калифорнийския технологичен институт (Caltech) са разработили начин за повдигане и ускоряване на обекти, използвайки само светлина, създавайки специални наноразмерни шарки на техните повърхности.
Въпреки факта, че работата досега е чисто теоретична, това е стъпка към развитието на космически кораб, който може да достигне най-близката планета извън Слънчевата система само за 20 години, използвайки само светлина като гориво. Статия, описваща изследването, е публикувана в списанието Nature Photonics.
Преди десетилетия развитието на така наречените оптични пинсети позволи на учените да движат и манипулират малки предмети като наночастици, използвайки светлинен натиск от фино настроен лъч лазерна светлина. Тази работа доведе Артур Ашкин до Нобеловата награда за физика за 2018 г. Оптичните пинсети обаче могат да манипулират само много малки предмети и на изключително къси разстояния.
„Топка за пинг-понг може да се повдига с постоянен поток въздух от сешоар“, обяснява водещият автор Огнен Илич. "Но нямаше да работи, ако топката за пинг-понг беше твърде голяма или ако беше твърде далеч от сешоара и т.н."
Инженерна оптична анизотропия за самостабилизираща се манипулация / Atwater laboratorija.
Нов лъч може да манипулира обекти с различни форми и размери, от микрометри до метри, според новите изследвания. Ключът се състои в създаването на специални наноразмерни модели на повърхността на обекта. Тези структури взаимодействат със светлината по такъв начин, че даден предмет може да се подравнява, когато е изложен на него, създавайки възстановителен момент, за да остане в светлинния лъч. Обектът вече няма да се нуждае от прецизно фокусирани лазерни лъчи, тъй като шарките на повърхността му са проектирани да "криптират" стабилността. Освен това източникът на светлина може да бъде на милиони километри от обекта.
„Разработихме метод, който може да повдига макроскопични предмети“, казва Хари Атуотър. - Тази техника може да се използва по много интересен начин - като средство за ускоряване на ново поколение космически кораби. Все още сме много далеч от това, но сме в процес на тестване на тези принципи."
На теория такъв космически кораб може да бъде покрит с необходимите наноразмерни структури и след това да се ускори с помощта на наземна лазерна светлина. Без гориво на борда, той ще може да достигне много високи, дори релативистични, скорости и вероятно дори други звезди.
Промоционално видео:
Според Atwater технологията може да се използва на Земята за бързо производство на много по-малки предмети като печатни платки.
Владимир Гилен
