Ny type buede akustiske stråler til at give manipulationer med nanopartikler

Tidligere, videnskabsmænd kendte kun til én type buede optiske stråler - luftige stråler og deres derivater. De blev anskaffet tilbage i 2007. På grund af deres fysiske egenskaber, bjælkerne kan bruges til at manipulere små partikler, som kan anvendes i mikrofluidik og cellebiologi. At opnå sådanne bjælker kræver avanceret udstyr. Derfor, forskere fra hele verden leder efter nye typer buede bjælker, der kan opnås meget lettere.

"Principper for at opnå nye buede bjælker er et interessant og lovende forskningsfelt for både grundlæggende og anvendte områder. I 2018, vores team forudsagde teoretisk eksistensen af ​​en ny type buet kroglignende selvaccelererende lysstråle. Vi kaldte den en fotonisk krog, som er en buet elektromagnetisk bølge. Efter det, vi spekulerede på, om sådanne buede stråler kunne opnås fra en akustisk bølge? Vores nye undersøgelse reagerede positivt på denne udfordring. Vi kan opnå denne stråle usammenlignelig nemmere end luftige bjælker, "Igor Minin, leder af projektet og professor i TPU-afdelingen for Elektronikteknik, siger.

For at generere en akustisk krog, forskerne brugte en mikropartikel lavet af Rexolite dielektrisk materiale med en asymmetrisk form. Denne partikel blev anbragt i vand under forsøg og bestrålet med ultralyd. Passerer gennem en partikel af denne form, en lydbølge var buet i form af en krog ved udgangen fra partiklen. Forsøgene blev udført på det polytekniske universitet i Valencia (Spanien).

"I dag, den vigtigste anvendelse af akustiske kroge er biomedicin, syntese af nye materialer, manipulation af nanopartikler ved hjælp af ultralyd med høj sub-bølge nøjagtighed.

De kan bruges, hvor andre typer buede akustiske bjælker som Airy ikke kan. I fremtiden, vi planlægger at udføre eksperimenter og forsøge at bruge akustiske kroge direkte til partikelmanipulationer, " siger Igor Minin.