Компактные мультикоптерные дроны стали нарицательным для большинства людей, по крайней мере, с тех пор, как крупные компании, занимающиеся доставкой по почте, объявили, что они хотят доставлять свои пакеты с беспилотниками в будущем. Такие самолеты характеризуются тем, что могут выполнять сложные маневры с предельной точностью. Управляемые компьютером механизмы управления играют решающую роль в этом.
Профессор физики Берт Хехт и его команда из Университета Юлиуса Максимилиана в Вюрцбурге теперь хотят перенести эти принципы в нанометровом масштабе. Крошечные нано дроны должны управляться поляризованными лазерными лучами, а также питаться.
Если это удастся, будет готов новый класс наноинструментов, которые можно с высокой точностью контролировать жидкостями. Нанотехнологии и науки о жизни выиграют от этого. Например, наночастицы можно сканировать или располагать в трех измерениях, или можно манипулировать объектами внутри клеток.
Финансируется фондом Volkswagen
Фонд Volkswagen финансирует технико-экономическое обоснование Hecht на сумму около 100 000 евро в рамках своей программы «Эксперимент!». Это будет радикально поддерживать новые исследовательские проекты в области естественных, технических и естественных наук. Цель состоит в том, чтобы исследовать «чрезвычайно смелые исследовательские идеи, которые в корне бросают вызов устоявшимся знаниям, хотят выдвигать нетрадиционные гипотезы, методологию или технологии или принимают во внимание совершенно новые направления исследований».
Оптическая спин-орбитальная связь
Научная идея Хехта: Предполагается, что нанодроны, изготовленные из монокристаллического золота, поглощают лазерное излучение различной поляризации и передают возбуждение на плазмонные волноводы. Эти волноводы могут затем иметь соответствующую форму, чтобы генерировать отдачу с помощью фотонов, излучаемых на их концах.
«Интересно, что возбуждение этих волноводных мод становится очень асимметричным, когда используется циркулярно поляризованный свет. Это позволяет объектам перемещаться или вращаться вбок », - говорит профессор. Это свойство света вблизи материи, которое только недавно было признано в полном объеме, называется оптической спин-орбитальной связью.
По мнению Хехта, использование последовательностей импульсов с различной поляризацией должно позволить «контролировать движение нанодронов с размерами в диапазоне длин волн света в жидкостях так же точно, как их большие братья и сестры при доставке пакетов». (Ага)