Это словно знак от Вселенной»: ученые нашли новый метод контроля света — «оптический ротатум

Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук разработали инновационный метод управления световыми лучами, заставляя их закручиваться в спиральную форму, подобно морской ракушке. Такой луч, получивший название «оптический ротатум», не только движется по спирали, наподобие винта, но и изменяет свою форму и скорость вращения, создавая узоры, сопоставимые с природными спиралями — от семян подсолнухов до ветвления деревьев.

Традиционные спиральные лучи света уже находят применение в науке и технике для захвата мельчайших объектов. Но группа под руководством профессора Федерико Капассо сделала шаг вперед. Они создали луч, который не только вращается, но и постепенно меняет свою форму, словно танцор, варьирующий скорость пируэта. Это свойство получило название «ротатум», основанное на терминологии физики, обозначающей изменения в силе вращения.

Как этого достигли? С помощью тонкой пластины с наноструктурами, напоминающими волшебное стекло, преобразующее свет. Это устройство позволило исследователям не только заставить луч вращаться, но и следовать знаменитой спирали Фибоначчи, встречающейся в природе, от морских раковин до галактик. Открытие оказалось неожиданной находкой даже для самих ученых! «Мы наблюдаем, как наш свет воссоздает природные узоры. Это словно подсказка от Вселенной», — отметил ведущий автор исследования Ахмед Дорра.

Каковы возможности такого открытия? Подобный луч способен перемещать микроскопические частицы, подобно невидимому пинцету, и может стать основой для новых технологий — от микроскопов, способных «видеть» молекулы, до сенсоров, фиксирующих мельчайшие изменения. Однако самое примечательное — ученым удалось создать этот луч, используя простой жидкокристаллический экран и слабый свет, а не массивные лазеры. Это говорит о том, что технология уже практически готова к широкому применению. В дальнейшем такие лучи могут поспособствовать созданию умных устройств либо контролю частиц на клеточном уровне.

«Мы представили свет, танцующий по-новому. Это словно предоставить ученым и инженерам новый инструмент для взаимодействия с миром наномасштаба», — подчеркнул Федерико Капассо.

Источник: iXBT