Realizzato raggio laser traente: raggiunto importante traguardo per la fisica


    Si tratta del primo raggio traente in grado di spostare delle particelle delle dimensioni di un quinto di millimetro di diametro fino a una distanza di 20 centimetri, circa 100 volte maggiore rispetto ai precedenti esperimenti in materia.

    I ricercatori Vladlen Shvedov e Cyril Hnatovsky mentre effettuano delle regolazioni del dispositivo laser nel loro laboratorio presso la Australian National University. Credit: Stuart Hay, ANUImmagine – I ricercatori Vladlen Shvedov (a sinistra) e Cyril Hnatovsky mentre effettuano delle regolazioni del dispositivo laser nel loro laboratorio presso la Australian National University. Credit: Stuart Hay, ANU

    "La dimostrazione che un fascio di luce laser può spostare delle particelle fino a tali distanze è una specie di Sacro Graal per i ricercatori che si occupano della fisica dei laser, ha detto il Professor Wieslaw Krolikowski, ricercatore presso la Research School of Physics and Engineering della Australian National University.

    La nuova tecnica è versatile perché richiede solo un singolo fascio laser. Esso potrebbe essere usato, ad esempio, per controllare l'inquinamento atmosferico o per recuperare particelle molto piccole, delicate oppure pericolose.

    I ricercatori ritengono inoltre che l'effetto possa essere aumentato ulteriormente. "Poiché i laser conservano le loro proprietà di fascio sulle lunghe distanze, potremmo arrivare a coprire anche alcuni metri. Il nostro laboratorio non è abbastanza grande per dimostrare tali potenzialità" ha detto il dott. Matteo Shvedov co-autore dello studio insieme al dott. Cyril Hnatovsky.

    A differenza delle tecniche precedenti, che utilizzano l’impulso del fotone per impartire il movimento, il raggio traente utilizza l'energia del laser per riscaldare sia le particelle sia l'aria intorno ad esse. Il team dell’Università australiana ha dimostrato l'effetto del raggio traente su alcune particelle di vetro cave rivestite d'oro.

    Durante l’esperimento le particelle restano intrappolate al centro del fascio laser. L’energia del laser colpisce la particella e viaggia attraverso l’intera superficie fino a creare una zona calda. Le particelle d’aria arrivano a scontrarsi con tali zone calde superficiali finendo proiettate lontano, questo provoca un movimento diametralmente opposto delle particelle di vetro.

    I ricercatori sono in grado di manipolare le zone calde superficiali controllando la polarizzazione del raggio laser.

    "Abbiamo elaborato una tecnica che può creare degli stati insoliti di polarizzazione nel fascio laser oggetto dello studio, come ad esempio a forma di stella (assiale) o ad anello polarizzato (azimutale)," ha detto il dottor Hnatovsky.

    "Possiamo spostare una particella da una parte all’altra, invertirne il movimento fino a fermarla passando da una polarizzazione all’altra del fascio laser".



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