Basic HTML Version
T+T
T e c h n i k a a t r h
1–2 / 2 0 1 3
Tažný paprsek (tractor beam) se ve vědec-
ko-fantastické literatuře objevuje už od
20. let a známý je každému, kdo někdy viděl
jakýkoliv sci-fi film – stačí si představit loď
Enterprise, jak paprskem světla do svých
útrob doslova nasaje objekty či osoby.
Až doposud šlo o pouhé sci-fi, ač teo-
reticky věda tento princip připouštěla.
Vědci z brněnského Ústavu přístrojové
techniky AV ČR jej realizovali experimen-
tálně a prestižní časopis Nature photo-
nics o tomto jejich experimentu právě
vydal článek. „Zatímco princip, kdy lase-
rové světlo před sebou tlačí objekty, je
dobře známý a již ve vesmíru testovaný
zejména jako levný pohon slunečních
plachetnic, my jsme v mikrosvětě pro-
kázali opačný princip. Tedy, že
laserový
svazek, který má neměnnou intenzitu
v ose šíření, dokáže pohybovat částice-
mi i proti směru šíření světla
, doslova
tyto částice přitahuje ke zdroji světla,“
vysvětluje prof. Pavel Zemánek, který
v Ústavu přístrojové techniky stál v čele
výzkumného týmu.
Tím však úspěch jeho týmu nekončí –
experiment také prokázal, že
proud fo-
tonů v laserovém světle dokáže objekty
nejen přitahovat, ale také samovolně
třídit a organizovat
. „Ukázali jsme, že
tímto systémem lze objekty různé veli-
kosti třídit a že se tyto objekty ve světle
spontánně uspořádají a vytvoří takzvanou
opticky vázanou hmotu. Částice takové
hmoty na sebe vzájemně silově působí
kombinovaným účinkem rozptýleného
a dopadajícího světla a vytváří struktu-
ry různých tvarů. Kromě řetízků z částic
mohou vzniknout různé rovinné či pro-
storové útvary. My jsme navíc ukázali,
že tyto struktury se dají do samovolného
pohybu obráceným směrem než se po-
hybují jednotlivé částice, ze kterých jsou
složeny,“ dodává prof. Pavel Zemánek.
Tímto způsobem lze rozpohybovat ob-
jekty o velikostech jednotek mikrometrů,
tedy včetně živých mikroorganismů, vol-
ných buněk či jejich shluků.
Výsledky experimentu tak nepotěší je-
nom fanoušky sci-fi, ale hlavně vědce.
Praktické využití v blízké budoucnosti se
rýsuje především v biologii a medicíně na-
příklad ke třídění různých druhů bakterií
nebo buněk přímo v optickém mikrosko-
pu. Vzdálenější vizí jsou např.
mikroro-
boti, kteří se sami poskládají zapnutím
světla
a sami se přepraví do místa určení.
Budoucích aplikací je spousta a tato pro-
blematika patrně přitáhne pozornost celé
řady vědců: „Sestavu, na které jsme reali-
zovali experimenty a prokázali existenci
tažného paprsku, si dokáže sestavit do-
slova každý a jednoduše implementovat
na jakýkoliv optický mikroskop, kolegům
po celém světě se tak otevírá možnost
studovat tento jev bez nutnosti velkých
finančních investic,“ říká další člen týmu
Dr. Oto Brzobohatý a věří, že výzkum
využívající tažný paprsek se rozběhne
s velkou intenzitou.
p
www.isibrno.cz
42
aktuality
I
zajímavosti
I
události
SCI-FI
SE STÁVÁ
SKUTEČNOSTÍ
Fanoušci sci-fi se mohou
radovat. Brněnští vědci
z Ústavu přístrojové
techniky Akademie
věd ČR prokázali, že
tažný paprsek, známý
například ze Star
Treku nebo Hvězdných
válek, skutečně
funguje. Jejich článek
o experimentálním
potvrzení tohoto principu
právě vyšel v nejnovějším
čísle prestižního
vědeckého časopisu
Nature photonics.
Rozhovor s vedoucím
projektu Prof. Pavlem
Zemánkem najdete na
následující straně.
Řez tažným paprskem
Experimentální realizace
Tažný paprsek v prostoru