Een nieuw ontwerp maakt optische pincetten geschikt om meerdere deeltjes tegelijk te manipuleren.
Met behulp van licht een bacterie of virus oppakken en bewegen, het lijkt iets uit Star Wars. Optische pincetten, die dit principe gebruiken, zijn echter al twintig jaar in gebruik. Tot op heden was het manipuleren van meerdere deeltjes tegelijk met deze pincetten niet mogelijk. Nu pas heeft een slim ontwerp van lichtbundels dit probleem opgelost, zo berichten Britse wetenschappers in Nature.
Een optisch pincet werkt met behulp van breking van licht. Een lens stelt een laserbundel scherp op de te onderzoeken vloeistof. Kleine deeltjes (zoals bijvoorbeeld virussen) breken het licht als ze de bundel passeren. Door deze breking ontstaat een kracht op het deeltje. Deze kracht drijft het deeltje naar het brandpunt van de lens, waar het dan gevangen zit. Tijdens een verplaatsing van dit brandpunt beweegt het deeltje mee.
Deeltjesfysicus Dylan van Arneman: ‘Ik ben op zoek naar iets wat misschien niet bestaat’
Dylan van Arneman verruilt een paar keer per jaar zijn werkkamer op het Science Park in de Watergraafsmeer voor de ondergrond ...
Het nadeel van gangbare lasers is dat hun bundel minder intens is naarmate je verder van het midden van de bundel af komt. Hierdoor is het brandpunt altijd te klein om er meer dan één deeltje tegelijk in te vangen. De Britse onderzoekers gebruikten daarom een speciale bundel. Deze zogenaamde Besselbundel bestaat niet uit één heldere bundel, maar uit een aantal cirkels die allemaal rond hetzelfde middelpunt liggen.
Het geheim van de smid zit in de middelste cirkel: deze herstelt zichzelf na breking door een deeltje en vormt een nieuw brandpunt achter het oorspronkelijke exemplaar. Deze meerdere brandpunten kunnen elk één deeltje oppakken. Op deze manier vangt de bundel verschillende virussen, vloeistofdeeltjes of rode bloedcellen tegelijk in.
Het nadeel van deze methode is dat alle brandpunten op één lijn liggen en driedimensionale beweging zo dus niet mogelijk is.
Sonja Jacobs
