Созданы «метамашины», которыми можно управлять при помощи света
Чудеса нанотехнологии позволили ученым создать наномашины, скорость и направление движения которых можно контролировать лазерным светом
Метаповерхностями называются материалы, которые отражают свет и звуковые волны совершенно другим образом, нежели классические объекты. Например, ранее созданные образцы метаповерхностей могут менять направление движения звуковых волн, фокусировать их, ограничивать пропускание этого типа колебаний или менять их частоту. Также существуют оптические метаповерхности, разные точки которых отражают падающий свет по-разному.
Авторы нового исследователи использовали оптические метаповерхности для создания молекулярных машин — своего рода «транспортных средств» наномира, движущихся под действием внешних сил. Ученые покрыли микроскопические частицы специальным материалом, который способен создавать крутящий момент под действием излучения.
После того, как синтезированные метаприборы были помещены в неглубокую чашу с водой, ученые использовали слабо сфокусированный лазер, чтобы направить на них плоскую волну света. Авторы обнаружили, что, изменяя интенсивность и поляризацию света, можно было не только перемещать транспортные средства, но также контролировать их скорость и управлять движением. Исследователи показали, что можно было даже дистанционно заставить их двигаться по восьмерке.
Команде также удалось использовать метамашины для транспортировки других объектов, таких как микроскопический шарик из полистирола, частица дрожжей и частица пыли — наноструктуры толкали их перед собой. Поэтому есть надежда, что эта технология когда-нибудь может быть использована, например, для перемещения микрочастиц в растворах внутри клеток или рядом с ними.
Статья об открытии опубликована в журнале Nature Nanotechnology.