Raziskovalci kalifornijskega tehnološkega inštituta (Caltech) so razvili način dvigovanja in pospeševanja predmetov, ki uporabljajo samo svetlobo, in na svojih površinah ustvarili posebne vzorce nanodelcev.
Kljub temu, da je delo še vedno povsem teoretično, je to korak k razvoju vesoljskega plovila, ki lahko doseže najbližji planet zunaj osončja v samo 20 letih in pri tem uporablja samo svetlobo kot gorivo. Članek, ki opisuje študijo, je bil objavljen v reviji Nature Photonics.
Pred desetletji je razvoj tako imenovanih optičnih pincet omogočil znanstvenikom premikanje in manipuliranje majhnih predmetov, kot so nanodelci, z uporabo svetlobnega pritiska iz fino nastavljenega snopa laserske svetlobe. To delo je Arthurja Ashkina pripeljalo do Nobelove nagrade za fiziko za leto 2018. Vendar pa optični pinceti lahko manipulirajo le z zelo majhnimi predmeti in na izjemno kratkih razdaljah.
"Ping-pong kroglico lahko dvignete s konstantnim tokom zraka iz sušilca za lase," pojasnjuje glavni avtor Ognjen Ilić. "Vendar ne bi delovalo, če bi bila žoga za ping pong prevelika ali če bi bila predaleč od sušilnika za lase in tako naprej."
Inženirska optična anizotropija za samoobstojno manipulacijo / Atwater laboratorij.
Po novih raziskavah lahko žarek svetlobe manipulira s predmeti različnih oblik in velikosti, od mikrometrov do metrov. Ključno je v ustvarjanju posebnih vzorcev nanosalcev na površini predmeta. Te strukture medsebojno delujejo s svetlobo tako, da se predmet lahko poravna, ko je izpostavljen, in ustvari obnovitveni trenutek, da ostane v svetlobnem snopu. Predmet ne bo več potreboval natančno usmerjenih laserskih žarkov, saj so vzorci na njegovi površini zasnovani tako, da "šifrirajo" stabilnost. Poleg tega je vir svetlobe oddaljen več milijonov kilometrov od predmeta.
"Razvili smo metodo, s katero lahko dvigujemo makroskopske predmete," pravi Harry Atwater. - To tehniko lahko uporabimo na zelo zanimiv način - kot sredstvo za pospeševanje nove generacije vesoljskih plovil. Še vedno nismo daleč od tega, vendar smo v postopku preizkušanja teh načel."
Teoretično bi lahko takšno vesoljsko plovilo premazali s potrebnimi strukturami nanodelcev in nato pospešili z uporabo zemeljske laserske svetlobe. Brez goriva na krovu bo lahko dosegel zelo visoke, celo relativistične hitrosti in morda celo druge zvezde.
Promocijski video:
Kot navaja Atwater, se tehnologija lahko uporablja na Zemlji za hitro izdelavo veliko manjših predmetov, kot so tiskana vezja.
Vladimir Guillen