Tiras De Haz De Tractor De La Vida Real En Partículas

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Los físicos han desarrollado el rayo tractor láser de mayor alcance hasta el momento, y puede extraer partículas 100 veces más lejos que cualquier experimento anterior con rayos tractor.

La fuerza invisible que arrastra la nave espacial Millennium Falcon a la Estrella de la Muerte en las películas de "La guerra de las galaxias" aún está lejos de convertirse en una realidad, pero los físicos han desarrollado una versión en miniatura: un rayo tractor que puede enrollar pequeñas partículas.

El rayo retractor basado en láser llevó las partículas a una distancia de aproximadamente 8 pulgadas (20 centímetros), que es 100 veces más lejos que cualquier experimento anterior con haces de tractores.

"Debido a que los láseres conservan la calidad de su haz en distancias tan largas, esto podría funcionar a más de metros", dijo el investigador del estudio Vladlen Shvedov, investigador de la Universidad Nacional de Australia, en un comunicado. "Nuestro laboratorio no era lo suficientemente grande como para mostrarlo". [¿Ciencia o ficción? La plausibilidad de 10 conceptos de ciencia ficción]

Durante el experimento, los investigadores usaron un láser que proyectaba un haz de luz en forma de rosquilla con un anillo exterior caliente y un centro frío. Utilizaron el haz de luz para aspirar pequeñas esferas de vidrio, cada una de las cuales medía aproximadamente 0,2 milímetros (0,008 pulgadas) de ancho.

Vladlen Shvedov (L) y Cyril Hnatovsky ajustan el rayo láser hueco para su experimento de rayo tractor en la Universidad Nacional de Australia.

Vladlen Shvedov (L) y Cyril Hnatovsky ajustan el rayo láser hueco para su experimento de rayo tractor en la Universidad Nacional de Australia.

Crédito: Stuart Hay, ANU

Los investigadores no solo movieron las esferas de vidrio más lejos de lo que se había demostrado en experimentos anteriores, sino que utilizaron una técnica completamente diferente. Otros haces retractores se basan en el impulso de las partículas de luz en el rayo láser para acumular masa. En esos experimentos, el impulso de las partículas de luz que salen del láser se transfiere al objetivo que el láser está arrastrando. Sin embargo, esa técnica funciona bien solo en un vacío que está protegido de otras partículas flotantes que pueden interferir con La transferencia de impulso.

La nueva técnica aprovecha la energía térmica. Durante el experimento, el calor del láser calentó el aire alrededor de las diminutas esferas. Las esferas absorbieron parte del calor hasta que sus superficies fueron rociadas con puntos de acceso. Las partículas de aire que entran en los puntos de acceso se rebotan y hacen que las esferas se repelen en la dirección opuesta. El truco es hacer que la parte posterior de la esfera sea más caliente que la delantera, dijo el investigador del estudio Cyril Hnatovsky, investigador de la Universidad Nacional de Australia.

"Las moléculas de gas que interactúan con el punto de acceso en la superficie posterior empujarán a la esfera contra el flujo de luz", dijo Hnatovsky a WordsSideKick.com.

Los físicos pueden manipular las partículas controlando dónde se forman los puntos de acceso. Eso significa que el haz no solo atrae partículas, sino que también puede empujarlas o crear una distribución uniforme de puntos calientes y mantener las esferas suspendidas en su lugar.

La técnica podría aplicarse para controlar cosas como la contaminación del aire extrayendo partículas tóxicas, dijeron Hnatovsky y sus colegas. Pero adaptar la técnica a distancias más largas será complicado, agregó.

"No veo ninguna diferencia entre 0.5 o 1 o 2 metros [1.6 o 3.3 o 6.6 pies]", dijo Hnatovsky. "Diez a 20 metros [33 a 66 pies] es un verdadero desafío".

El nuevo estudio fue publicado el 19 de octubre en la revista Nature Photonics.

Sigue a Kelly Dickerson en Gorjeo. Síguenos @wordssidekick, Facebook & Google+. Artículo original sobre Ciencia viva.


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