venerdì 25 gennaio 2013

Tecnologia, sviluppato raggio traente di Star Trek per attirare oggetti


Un vero "raggio traente", che utilizza la luce per attirare gli oggetti, è stato sviluppato dagli scienziati. Si spera che possa avere applicazioni mediche mirate per attirare le singole celle. La ricerca, pubblicata su Nature Photonics e condotta dall'Università di St Andrews, si limita a spostare particelle microscopiche fino a 5 micron. Nei programmi di fantascienza come Star Trek, i raggi traenti sono utilizzati per spostare gli oggetti molto più massicci. Come riporta la BBC News, non è la prima volta che la scienza ha cercato di replicare l'impresa, anche se in scale più piccole. 

Nel 2011, ricercatori cinesi e di Hong Kong hanno mostrato attraverso l'impiego del raggio Bessel e l'agenzia spaziale NASA ha anche finanziato uno studio per esaminare come la tecnica potrebbe aiutare alla manipolazione di campioni nello spazio. La NASA sta studiando almeno tre metodi per dotare le sonde spaziali di raggi traenti basati su raggi laser. Attualmente, la NASA utilizza una varietà di tecniche per raccogliere campioni extraterrestri. Il nuovo studio del ricercatore Dr. Tomas Cizmar, assegnista di ricerca della Scuola di Medicina presso l'Università di St Andrews, ha detto che mentre la tecnica è molto nuova, ha un enorme potenziale. 



Egli ha detto: "Le applicazioni pratiche potrebbero essere molte, molto eccitanti. Il raggio traente è molto selettivo nelle proprietà delle particelle su cui agisce, quindi si possono prendere specifiche particelle in una miscela. Alla fine questo potrebbe essere utilizzato per separare i globuli bianchi, per esempio." Di solito quando gli oggetti microscopici vengono colpiti da un fascio di luce, sono costretti lungo la direzione del fascio di luce dai fotoni. 

Tale forza di radiazione è stata identificata dall'astronomo tedesco Johannes Kepler nel 1619, quando ha osservato che le code delle comete sempre puntano lontano dal sole. La tecnica sviluppata dall'équipe del dottor Cizmar permette che la forza possa essere invertita anche se alcune persone potrebbero trovarla contro-intuitiva. "E' sorprendente", ha detto. "Solo quando abbiamo esaminato in dettaglio il processo abbiamo visto l'inversione. Si verifica piuttosto in un ambito ristretto".

Il team presso l'Università di St Andrews ha lavorato con i colleghi dell'Istituto di strumenti scientifici (ISI) nella Repubblica ceca. Il Prof Zemànek, dell'ISI, ha detto: "Tutto il team ha trascorso un certo numero di anni ad indagare su diverse configurazioni della distribuzione di particelle di luce. Sono fiero che i nostri risultati siano stati riconosciuti in questo ambiente molto competitivo e non vedo l'ora di nuovi esperimenti e applicazioni. Si tratta di un momento molto emozionante". 



Le teorie scientifiche sulla vita reale dei raggi traenti sono state sviluppate dal 1960, ma questa sarebbe la prima volta che un raggio è stato utilizzato per disegnare oggetti microscopici verso la sorgente luminosa. Gli scienziati hanno già usato una tecnica chiamata "vortice ottico" per spostare le singole particelle con fasci di luce, ma questo nuovo approccio funziona in liquidi e nel vuoto. La prima apparizione di un raggio traente nelle fiction è stata nella storia dell'autore americano EE Smith in The Skylark of Space, che è stata serializzato nel 1928. 

La storia contiene riferimenti ad un "raggio trattore". E' stato un punto fermo nel dispositivo di stampa televisiva di fantascienza e film che consentono oggetti come navi spaziali di essere intrappolati in un fascio di luce, ma il dottor Cizmar ha detto che questa tecnica particolare, non porterebbe a questo. Ha detto: "Purtroppo c'è un trasferimento di energia su scala microscopica, ma su una scala macro causerebbe enormi problemi. E' si tradurrebbe in una massiccia quantità di riscaldamento di un oggetto, come una navetta spaziale. Quindi la cattura di una nave spaziale è fuori discussione".

Via: BBC

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