Theoretische Physiker des Datenspeicherinstituts haben vorgeschlagen, dass ein fantastischer "Traktorstrahl" - ein Gerät, das Objekte allein mit Strahlung auf sich zu bewegen kann - in der Realität erzeugt werden kann.
Es können jedoch nur kleine Objekte bewegt werden. Anziehende Lichtstrahlen finden sich häufig in Science-Fiction- und UFO-Geschichten. Die singapurischen Physiker glauben jedoch, dass ein Konzept aus der Science-Fiction bald in das wirkliche Leben übergehen könnte.
Auf den ersten Blick scheint es, dass Licht Objekte nicht näher an den Betrachter bringen kann, es scheint, dass dies den Gesetzen der Physik widerspricht. Dr. Haifeng Wang und Kollegen haben jedoch gezeigt, dass ein einzelner Laserstrahl kleine Objekte in Bezug auf die Lichtquelle sowohl vergrößern als auch verkleinern kann.
Zu diesem Zweck schlagen Wissenschaftler vor, den sogenannten Bessel-Strahl zu verwenden, der ein bestimmtes Muster der Strahlungsintensitätsverteilung aufweist. Normalerweise wird das Licht eines Laserstrahls, der auf ein kleines Teilchen trifft, zurückgestreut (gegen den Ausbreitungsweg), wodurch sich das Teilchen vorwärts bewegt. Wangs Team zeigte, dass Bessel-Strahlen bei ausreichend kleinen Partikeln theoretisch nach vorne streuen und das Partikel zurückschieben (in Richtung Lichtquelle). Das heißt, die Bewegungsrichtung eines kleinen Objekts ist der klassischen direkt entgegengesetzt.
In diesem Fall variiert die Wirkung des Strahls in Abhängigkeit von den elektrischen und magnetischen Eigenschaften des Partikels. Natürlich wird die Stärke eines solchen Aufpralls gering sein. Trotzdem gibt es eine praktische Anwendung für einen solchen Einfluss, da ist sich Dr. Wang sicher.
„Solche Strahlen können eine Person oder eine Maschine nicht im Weltraum bewegen, da in diesem Fall die Laserintensität so groß ist, dass das bewegte Objekt zerstört wird. Aber sie sind durchaus in der Lage, biologische Zellen von ihrem Platz zu entfernen “, sagt er.
Die neue Technologie kann eine ungewöhnliche Anwendung haben - mit dem oben beschriebenen "Traktorstrahl" kann die Oberflächenspannung von Zellen gemessen werden. Auf diese Weise können Mikrobiologen eine gesunde Zelle von einer virusinfizierten Zelle (mit steiferen Wänden) unterscheiden.
„Eine von Malaria befallene Zelle ist beispielsweise widerstandsfähiger als eine normale, gesunde Zelle. Mit Hilfe neuer Technologien können wir voneinander unterscheiden “, sagt Wang.
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Die Schlussfolgerungen und Berechnungen von Spezialisten werden in einem Artikel in der Zeitschrift Physical Review Letters ausführlich beschrieben.
