美國科學(xué)家將光導(dǎo)入次波長大小的槽狀波導(dǎo)，克服了先前由于衍射極限(diffraction limit)所造成的限制，成功補捉并運送直徑小至75 nm的粒子。這種光阱可望用來提升生物傳感器的準確度，甚至能發(fā)展出新型的實驗室芯片(lab-on-a-chip)檢測工具。
康乃爾大學(xué)的研究人員David Erickson表示，他們找到一個能將光聚焦在很小區(qū)域內(nèi)的方法，讓光子沿著這個特制的波導(dǎo)前進，效果就像納米光纖一樣。在波導(dǎo)中，當DNA或納米微粒溶液飄浮到光子流附近時，這些微粒子會被光子流吸住，同時被光子推著前進。
波導(dǎo)是由兩個相距60 nm的平行硅棒所組成。研究人員將數(shù)個寬60到120 nm的波導(dǎo)彼此平行緊密排列，再利用耦合光纖將波長為1550 nm的激光導(dǎo)入各個槽狀波導(dǎo)中，進入每個波導(dǎo)的光功率小于300 mW。由于每個波導(dǎo)通道的大小遠小于光波長，消散場(evanescent field)會越過波導(dǎo)邊緣延伸出去，消散場會對DNA之類的微小粒子施加向下的作用力，將粒子拉進波導(dǎo)槽中，而光壓會驅(qū)使被鉗制的微小粒子沿著凹槽移動。
康大的研究人員使用含DNA或納米微粒的水溶液進行實驗，并使溶液以每秒80 μm的流速在波導(dǎo)的微通道中前進。上述系統(tǒng)只能鉗制住不到四分之一的粒子，但改用更窄的波導(dǎo)通道、降低流速并提高雷射功率，成功率便可提升。
Erickson表示，他們還需要深入了解個中牽涉的物理，以便探索此技術(shù)的其它可能發(fā)展。他們的終極目標是結(jié)合近20年來針對通訊及其它應(yīng)用發(fā)展的超快與高效率光學(xué)組件，用來操控各種不同納米系統(tǒng)中的物質(zhì)的。相關(guān)論文發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上
轉(zhuǎn)載請注明出處。
相關(guān)文章
熱門資訊
精彩導(dǎo)讀
關(guān)注我們
