Ezek a különleges fényvezetők a bennük haladó fény fizikai nyomását kihasználva képesek a deformációra
Az optikai szálakhoz hasonlóan – amelyek szükség szerint hajlíthatók, miközben nagy távolságokra továbbítják a fényt – a kisebb méretű optikai fényvezetők mechanikai rugalmassága bizonyos esetekben kritikus fontosságú.
A milliméteres és centiméteres méretarányú rugalmasság elengedhetetlen a beültethető, viselhető fényvezető érzékelők, biointerfészek vagy lágy robotikai alkalmazások esetében a sérülések megelőzése és a megfelelő működés biztosítása érdekében működés közben.
Emellett léteznek olyan optomechanikus fényvezető alkalmazások, amelyek mikrométeres vagy nanométeres méretváltozásokra és alakváltozásokra támaszkodnak.
Rugalmas fényvezető alapú rendszereket alkalmaznak ultrahangos detektálásra, erő- és feszültségérzékelésre vagy nyomásérzékelésre. Léteznek rugalmas fényvezető alkalmazások aktív alakszabályozással is. A mikroműködtető platformok képesek szabályozott alakváltozást előidézni a fényvezető szerkezetekben, ezáltal aktívan módosítva az eszköz teljesítményét, ezt a jelenséget alkalmazzák a többi közt elektrooptikai kapcsolóknál.
A különleges, rugalmas fényvezetőket a HUN-REN SZBK Biofotonika és Biomikrofluidika Kutatócsoportjának tagjai fejlesztették ki, és az eredmények szerint ezek a fényvezetők a bennük haladó fény fizikai nyomását kihasználva képesek a deformációra. Ezeket a mikroszkopikus szerkezeteket rendkívül lágy anyagból készítették, így annak görbült szakaszaiban, ahol a fény impulzusa megváltozik, az emiatt fellépő nagyon kicsi erő képes a fényvezető szálat deformálni.
Ez a módszer a korábbi, optikai csipeszes mozgatáson alapuló deformálásnál nagyobb impulzusváltozást hasznosít, ezáltal egységnyi fényintenzitás esetén nagyobb erő fejthető ki vele.
A cikk első szerzője, Iványi T. Gergely és munkatársai a jelenséget 90 mikrométer hosszú és kevesebb, mint egy mikrométer vastag, félkör alakú fényvezető szállal demonstrálták. A hajlékony fényvezetőben a fény az ív mentén végighaladva a görbülettel arányos, kifelé mutató erőt fejt ki, így az egyik végén rögzített szál elhajlik vagy nagyobb fényteljesítmény hatására az eredetileg félköríves anyag kiegyenesedik. A kutatók által megalkotott optomechanikai modell nagy pontossággal meg tudta jósolni a szál elhajlását, ami lehetővé teszi a potenciális alkalmazás megtervezését. Ilyen felhasználás lehet összetettebb szerkezetek mozgatása fénnyel vagy egyedi sejtek rugalmasságon alapuló csapdázása, mozgatása.
Ezek is érdekelhetnek:
(Forrás: Nature Communications)
