由科学论坛 用阿拉戈斑点捕获荧光粒子
信用:欧洲物理杂志 通过利用玻璃和液体界面上光衍射的特殊性质，研究人员展示了第一个能够捕获纳米级粒子的光镊
光镊是一种快速发展的技术，近年来已经开辟了广泛的研究应用
这种装置通过将粒子捕获在紧密聚焦的激光束的焦点上来工作，使研究人员能够在没有任何物理接触的情况下操纵物体
到目前为止，光镊已经被用来限制直径只有几微米的物体——然而现在研究人员越来越希望将这项技术扩展到纳米尺度的粒子
在《EPJ日报》发表的一项新研究中，法国雷恩大学的珍妮·埃米尔和奥利维尔·埃米尔展示了一种新型镊子设计，这种设计首次使他们能够捕获直径仅为200纳米的荧光粒子
如果被广泛使用，纳米级光学陷阱可以用于要求极高精度的实验程序——包括直接测量纳米级信息、改变细胞膜、操纵病毒和DNA链
埃米尔和埃米尔的设计是基于“阿拉戈点”:在圆形阴影的中心形成的亮点，当光线绕着物体衍射时产生它们
此外，他们还依赖于“全内反射”原理——光线以正确的角度照射到玻璃-液体界面上，被完美反射
在实验中，两人向一块玻璃板和一种含有悬浮荧光纳米粒子的液体之间的界面发射了一束完全对准的激光束；一个不透明的圆盘部分挡住了它的路径
由此产生的阿拉戈光斑在界面上被完全反射，产生一个指数衰减波，从光斑向各个方向传播
最后，悬浮的纳米粒子可以被放置在这个环形波中，并被单独的激光激发而自行发光
这些光波所产生的力导致粒子被紧紧地限制在阿拉戈点上
随着这种装置的进一步改进，纳米尺度的光镊将很快在从医学到量子计算的各个领域开辟新的研究机会
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