I ricercatori del California Institute of Technology (Caltech) hanno sviluppato un modo per sollevare e accelerare gli oggetti usando la sola luce, creando speciali modelli su nanoscala sulle loro superfici.
Nonostante il lavoro sia ancora puramente teorico, questo è un passo verso lo sviluppo di un veicolo spaziale in grado di raggiungere il pianeta più vicino al di fuori del sistema solare in soli 20 anni, utilizzando solo la luce come combustibile. Un articolo che descrive lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Photonics.
Decenni fa, lo sviluppo delle cosiddette pinzette ottiche ha permesso agli scienziati di spostare e manipolare piccoli oggetti, come le nanoparticelle, usando la leggera pressione di un fascio di luce laser finemente sintonizzato. Questo lavoro ha portato Arthur Ashkin al premio Nobel per la fisica 2018. Tuttavia, le pinzette ottiche possono manipolare solo oggetti molto piccoli ea distanze estremamente brevi.
"Una pallina da ping-pong può essere sollevata con un flusso d'aria costante da un asciugacapelli", spiega l'autore principale Ognjen Ilic. "Ma non avrebbe funzionato se la pallina da ping-pong fosse troppo grande, o se fosse troppo lontana dall'asciugacapelli, e così via."
Anisotropia ottica di ingegneria per manipolazioni auto stabilizzanti / Laboratorio Atwater.
Un raggio di luce può manipolare oggetti di varie forme e dimensioni, dai micrometri ai metri, secondo una nuova ricerca. La chiave sta nella creazione di speciali modelli in nanoscala sulla superficie dell'oggetto. Queste strutture interagiscono con la luce in modo tale che un oggetto possa allinearsi quando esposto ad essa, creando un momento riparatore per rimanere nel fascio di luce. L'oggetto non avrà più bisogno di raggi laser focalizzati con precisione, poiché i motivi sulla sua superficie sono progettati per "crittografare" la stabilità. Inoltre, la sorgente luminosa può essere a milioni di chilometri dall'oggetto.
"Abbiamo sviluppato un metodo in grado di sollevare oggetti macroscopici", afferma Harry Atwater. - Questa tecnica può essere utilizzata in un modo molto interessante - come mezzo per accelerare una nuova generazione di veicoli spaziali. Siamo ancora lontani dal realizzarlo, ma siamo in procinto di testare questi principi ".
In teoria, un tale veicolo spaziale potrebbe essere rivestito con le necessarie strutture su nanoscala e quindi accelerato utilizzando la luce laser a terra. Senza carburante a bordo, sarà in grado di raggiungere velocità molto elevate, anche relativistiche, e forse anche altre stelle.
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Secondo Atwater, la tecnologia può essere utilizzata sulla Terra per produrre rapidamente oggetti molto più piccoli come i circuiti stampati.
Vladimir Guillen
