世界最小鑷子問世可夾住單個病毒或分子

科學(xué)家研制的世界上體積最小的鑷子，可夾起單個病毒或分子。研究過程中，科學(xué)家讓聚焦的激光束穿過帶有金屬層的光纖。在光纖的頂部，激光束形成一個類似蝴蝶結(jié)的開口，由兩個重疊的三角形構(gòu)成。這種形狀的開口允許他們對光束進行精確控制。

西班牙和澳大利亞科學(xué)家研制出世界上體積最小的鑷子，可夾起單個病毒或分子。澳大利亞麥考瑞大學(xué)物理學(xué)家馬修-胡安表示這種裝置能夠為希望操作生物學(xué)樣本或者使用納米晶體建造微小結(jié)構(gòu)的科學(xué)家?guī)ジＲ簟Ｋf:“據(jù)我所知，這是迄今為止制造的世界上體積最小的鑷子，允許科學(xué)家操作、掃描和移動病毒等非常微小的物體?！?/p>

與日常生活中使用的鑷子不同，這種鑷子利用高度聚焦的光束抓取和操作物體。在發(fā)表于《自然-納米技術(shù)》雜志的研究論文中，胡安和研究論文合著者—西班牙光子學(xué)研究所的羅麥恩-奎達特描述了這項技術(shù)。研究過程中，科學(xué)家讓聚焦的激光束穿過帶有金屬層的光纖。在光纖的頂部，激光束形成一個類似蝴蝶結(jié)的開口，由兩個重疊的三角形構(gòu)成。胡安表示這種形狀的開口允許他們對光束進行精確控制。

胡安指出這種激光鑷立基于所謂的“自感應(yīng)反作用機制”。在設(shè)計上，激光鑷能夠在存在物體情況下進行自我調(diào)整，而后抓取物體?？茖W(xué)家在論文中表示:“換句話說，被抓取的標(biāo)本在這個抓取機制中扮演了一個活躍角色。”這種蝴蝶結(jié)形激光鑷只會產(chǎn)生非常微小的力，不會因為溫度的升高增加，防止破壞生物學(xué)分子。

科學(xué)家在論文中指出他們成功利用這種裝置抓取一個直徑只有50 nm—相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的千分之一的塑料球，并在幾分鐘時間里將小球移動較遠(yuǎn)距離。胡安稱:“這是一次概念驗證。我們的目標(biāo)是將我們操作生物學(xué)分子等微小物體的能力推到極限?！币恢币詠?，科學(xué)家便在尋找操作微小物體的方式，尤其是在生物學(xué)研究領(lǐng)域。生物學(xué)結(jié)構(gòu)非常脆弱，容易被熱量或者物理學(xué)壓力破壞。他說:“這種非入侵式方式開辟了納米科學(xué)的一個新世界，提供了一種空前的方式，操控納米尺度的物體，包括對熱量敏感的生物學(xué)樣本?！?/p>