Ga naar hoofdinhoud

Micromotoren aansturen door licht

Onderzoekers van de Vrije Universiteit Brussel (VUB) hebben een nieuwe methode bedacht om de kracht van licht om materie te verplaatsen tot 200 maal te versterken. In de toekomst kunnen hierdoor mogelijk bijvoorbeeld het scherm van een smartphone sterk worden verbeterd, kunstmatige spieren nauwkeuriger werken, of micromotoren door licht worden aangestuurd.

Tegenwoordig kan men hele kleine dingen zoals moleculen verplaatsen door licht. Maar momenteel blijft deze nanokracht van licht beperkt. Door het werk aan de VUB wordt deze kracht echter tot 200 maal vergroot. Samen met onderzoekers van de Iowa State University in de VS vonden de Belgische wetenschappers een nieuwe methode om optische krachten drastisch te versterken.

Transformatieoptica
De techniek maakt gebruik van een van de nieuwste inzichten van het elektromagnetisme, namelijk de transformatieoptica, door voor licht de illusie te creëren dat de golfgeleiders op een kleinere afstand van elkaar staan. Dit kan worden bereikt met behulp van zogenaamde ‘metamaterialen’ (kunstmatige materialen) opgebouwd uit dunne metaallagen. Deze materialen kunnen licht manipuleren op een manier die niet mogelijk is met conventionele materialen.

Het analytische en numerieke werk van de onderzoekers betekent een belangrijke stap in de manipulatie van optische componenten met behulp van optische krachten. Materie in beweging brengen door middel van licht heeft toepassingen in de fotonica (bijvoorbeeld human-interface devices), de opto-mechanica (bijvoorbeeld kunstmatige spieren en nano-/micromachines) en informatie verwerkende systemen.

Achtergrond
Wanneer licht op een voorwerp invalt, oefent het er een kleine kracht op uit. Deze optische kracht is te klein om invloed te hebben in alledaagse situaties, maar op nanoschaal spelen ze wel een rol.

Optische krachten worden bijvoorbeeld benut om moleculen en bacteriën te vangen en te verplaatsen met behulp van een optisch pincet of om verplaatsingen in nanosystemen (bijvoorbeeld tussen twee optische golfgeleiders) te genereren.

Jammer genoeg verminderen deze optische krachten aanzienlijk wanneer de afstand tussen de golfgeleiders stijgt, waardoor ze te klein worden om grotere optische componenten te manipuleren.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven