Original title: Od pouhého tlačení po třídění mikročástic a skládání mikrorobotků světlem
Translated title: From the mere pushing to sorting of microparticles and assembly of microrobots by light
Authors: Zemánek, Pavel ; Arzola, Alejandro V. ; Brzobohatý, Oto ; Chvátal, Lukáš ; Jákl, Petr ; Kaňka, Jan ; Karásek, Vítězslav ; Šerý, Mojmír ; Šiler, Martin
Document type: Papers
Conference/Event: Laser54, Třešť (CZ), 2014-10-29 / 2014-10-31
Year: 2014
Language: cze
Abstract: [cze] [eng]
Již Johannes Kepler při pozorování komet vyvodil, že světlo může působit pozorovatelnou silou na mikročástice. Dnes je toto tlačení objektů světlem využíváno jako levný zdroj pohonu pro sluneční plachetnice. V mikrosvětě je téměř třicet let je znám nástroj zvaný optická pinzeta, který k zachycení a přemístění mikroobjektů využívá silně fokusovaného laserového svazku. Nicméně přitahování objektů světlem směrem ke zdroji záření patřilo dlouhá léta do říše sci-literatury. V posledních letech byla publikována řada teoretickým návrhů, jak tohoto efektu docílit, pouze zlomek z nich byl však demonstrován experimentálně a dva z nich v naší laboratoři. Jedná se o tzv. světelné tažné svazky, které umožňují transport mikroobjektů proti směru proudu fotonů. Podařilo se nám ukázat, že experimentální sestava umožňuje rovněž velmi efektivně separovat desítky mikročástic pouhým ozářením suspenze laserem. Vzájemná interakce mezi více ozářenými částicemi vede k vytvoření vazby mezi nimi, která je zprostředkována rozptýlenými fotony. Tato optická vazba je velmi slabá, ale postačuje k samovolnému vytvoření mikrostruktur z jednotlivých původně volných mikročástic. Vytvořené mikrostruktury se ve světelném poli tažného svazku chovají zcela odlišně jednotlivé volné částice a mohou se i pohybovat opačným směrem. Osvícením suspenze částic vhodně rozloženým světelným polem je pak možné nejen samovolně sestavit mikrostruktury, ale též je cíleně dopravit na určité místo ozářené plochy – a to je již zárodek budoucích mikrorobotků sestavených a poháněných světlem. We demonstrate the recent progress in the field of optical micromanipulation. We start with the classical applications of solar sail propelled by the radiation pressure and approach the recent ones dealing with optical tractor beams, optical binding and sorting of microobjects. The pioneering attempts to assemble a microrobot by light is presented.
Keywords: optical micromanipulation
Project no.: GA14-16195S (CEP), LH12018 (CEP), ED0017/01/01, LO1212 (CEP)
Funding provider: GA ČR, GA MŠk, GA MŠk, GA MŠk
Host item entry: Sborník příspěvků multioborové konference Laser54, ISBN 978-80-87441-13-8

Institution: Institute of Scientific Instruments AS ČR (web)
Document availability information: Fulltext is available at the institute of the Academy of Sciences.
Original record: http://hdl.handle.net/11104/0240209

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-178144


The record appears in these collections:
Research > Institutes ASCR > Institute of Scientific Instruments
Conference materials > Papers