Técnica simples gera luz em forma de gancho

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/10/2021

Os ganchos de luz são ideais para capturar e mover nanopartículas.
[Imagem: Victor Pacheco-Peña et al. - 10.1038/s41598-021-99744-5]

Luz em formato de anzol

Forçar a luz a fazer curvas não é exatamente uma novidade.

Físicos já haviam manipulado os chamados "feixes de Airy" para criar anzóis de luz para pescar nanopartículas e fazer outras manipulações em micro e nano-escalas.

Mas Victor Peña e seus colegas da Rússia, Reino Unido e Taiwan desenvolveram agora uma técnica muito mais simples de gerar feixes curvos de luz - e a luz faz curvas tão fechadas que eles batizaram seus feixes de "ganchos de luz".

O gancho fotônico é gerado conforme a onda eletromagnética se fraciona em duas partes: A primeira parte se infiltra nas barras dielétricas, enquanto a segunda se infiltra entre elas; na saída, as ondas novamente se fundem, gerando uma nova onde torcida, em formato de gancho.

Alterando a distância entre as duas barras e seus índices de refração, é possível controlar a forma do gancho e sua curvatura.

"A seguir, pretendemos pesquisar situações em que a distância entre as barras é preenchida não apenas por ar. É possível obter o gancho em meio gasoso ou líquido. Esses meios também podem afetar as características do anzol obtido," explicou o professor Igor Minin, da Universidade Politécnica de Tomsk, na Rússia.

Esse gancho de luz pode ser usado, por exemplo, em microscopia para imagens de super-resolução e para a manipulação de nanopartículas.

Bastam duas barras de material dielétrico para gerar os anzóis de luz.
[Imagem: Victor Pacheco-Peña et al. - 10.1038/s41598-021-99744-5]

Gancho de luz

O feito impressionou pela simplicidade: Os feixes de luz são gerados em forma de anzol usando apenas duas pequenas barras de um material comum e podem ser inteiramente controlados por essas barras.

"O nosso primeiro e até agora único método de gerar o gancho fotônico, embora fosse incomparavelmente mais simples do que os métodos de obtenção dos feixes de Airy, exigia a aplicação de uma partícula de formato especial ou de um feixe de irradiação de formato especial. Por exemplo, era necessária uma micropartícula em forma de cubo com um prisma anexado a ela. Percolando essa partícula, a radiação do feixe de fótons se torce e assume a forma de um gancho.

"O novo método permite a obtenção de um gancho utilizando duas microbarras retangulares paralelas. As barras podem ser facilmente feitas de uma ampla variedade de materiais dielétricos, como vidro ou politetrafluoretileno. Além disso, tudo pode ser feito no plano, o que for conveniente," disse Minin.

Mais tópicos