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染色體和蛋白質等物體太小了,無法用手指拿起或翻轉。但是,一組蘇格蘭研究人員在今天的《科學》雜誌上報告說,使用雷射束可以相當容易地操縱微觀粒子。這種光學鑷子的想法並不新鮮:當部分光線從物體折射時,粒子會被捕獲在光束的路徑中,從而改變光束和物體的動量。這種改變將引導物體朝向光束中最強烈的區域,並將其固定在那裡——本質上是創造了一種微小的牽引光束。但是,這項研究的新穎之處在於使用光學鑷子來旋轉物體。
為了做到這一點,研究人員使用了兩個專門的雷射束,它們結合起來形成一個螺旋。當步調一致的光波合併,而步調不一致的光波相互抵消時,就會形成這種類似莫爾條紋的螺旋圖案,稱為干涉。“我們技術的美妙之處在於,我們可以決定螺旋圖案旋轉的程度和速度,”聖安德魯斯大學的基尚·多拉基亞解釋說。因此,科學家可以更自由、更精確地控制染色體、酶和其他微小結構的旋轉。多拉基亞補充說,這項技術“可用於驅動未來廉價、微型自動化技術中的電機、混合器、離心機和其他旋轉部件”。