Real-Life Tractorbalk Trekt In Deeltjes

{h1}

Natuurkundigen hebben de meest verreikende laserstraal nog ontwikkeld en kunnen deeltjes tot 100 keer verder trekken dan alle eerdere experimenten met trekstralen

De onzichtbare kracht die het Millennium Falcon-ruimtevaartuig naar de Death Star in "Star Wars" -films trekt, is nog lang niet realiteit, maar natuurkundigen hebben een miniatuurversie van soorten ontwikkeld: een trekstraal die kleine deeltjes kan oprollen.

De op laser gebaseerde retractorstraal trok de deeltjes een afstand van ongeveer 8 inch (20 centimeter), wat 100 keer zo ver is als eerdere experimenten met trekstralen.

"Omdat lasers hun bundelkwaliteit voor dergelijke lange afstanden behouden, zou dit over een paar meter kunnen werken", zei onderzoek-onderzoeker Vladlen Shvedov, onderzoeksmedewerker aan de Australian National University, in een verklaring. "Ons lab was gewoon niet groot genoeg om het te laten zien." [Science Fact of Fiction? De plausibiliteit van 10 sci-fi-concepten]

Tijdens het experiment gebruikten de onderzoekers een laser die een donutvormige lichtstraal projecteerde met een hete buitenring en een koel midden. Ze gebruikten de lichtstraal om kleine glazen bollen op te zuigen, waarvan elk ongeveer 0,2 millimeter (0,008 inch) breed was.

Vladlen Shvedov (L) en Cyril Hnatovsky passen de holle laserstraal aan voor hun tractorstraal-experiment aan de Australian National University.

Vladlen Shvedov (L) en Cyril Hnatovsky passen de holle laserstraal aan voor hun tractorstraal-experiment aan de Australian National University.

Krediet: Stuart Hay, ANU

Niet alleen verplaatsten de onderzoekers de glazen bollen verder dan bij eerdere experimenten was aangetoond, maar ze gebruikten ook een andere techniek. Andere retractorbundels vertrouwen op het momentum van lichtdeeltjes in de laserstraal om massa op te winden. In die experimenten wordt het momentum van de lichtdeeltjes die uit de laser schieten overgebracht naar het doelwit dat de laser binnenhaalt. Die techniek werkt echter alleen goed in een vacuüm dat is afgeschermd van andere vrij zwevende deeltjes die interfereren met de overdracht van het momentum.

De nieuwe techniek maakt gebruik van warmte-energie. Tijdens het experiment verwarmde de warmte van de laser de lucht rond de kleine bollen. De bollen absorbeerden wat van de warmte totdat hun oppervlak werd bestrooid met hotspots. Luchtdeeltjes die in de hotspots terechtkomen, stuiteren af ​​en veroorzaken dat de bollen in de tegenovergestelde richting afstoten. De kunst is om de achterkant van de bol heter te maken dan de voorkant van de bol, zei onderzoeker Cyril Hnatovsky, een onderzoekscollega aan de Australian National University.

"De gasmoleculen die interageren met de hotspot op het achteroppervlak zullen de bol tegen de lichtstroom duwen," vertelde Hnatovsky aan WordsSideKick.com.

De natuurkundigen kunnen de deeltjes manipuleren door te bepalen waar de hotspots ontstaan. Dat betekent dat de straal niet alleen deeltjes trekt, maar ook kan duwen of een gelijkmatige verdeling van hotspots kan creëren en de bollen op zijn plaats kan houden.

De techniek kan worden toegepast om dingen als luchtvervuiling te beheersen door giftige deeltjes te verwijderen, zeiden Hnatovsky en zijn collega's. Maar de techniek aanpassen aan langere afstanden zal lastig zijn, voegde hij eraan toe.

"Ik zie geen verschil tussen 0,5 of 1 of 2 meter [1,6 of 3,3 of 6,6 voet]," zei Hnatovsky. "Tien tot 20 meter [33 tot 66 voet] is een echte uitdaging."

De nieuwe studie werd op 19 oktober gepubliceerd in het tijdschrift Nature Photonics.

Volg Kelly Dickerson op tjilpen. Volg ons @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com