近日，中国科学技术大学的龚雷副教授课题组与新加坡国立大学的仇成伟教授团队开展了合作，成功研制出一种新型光学微操控工具——单光束“三维光学扳手”。这一革命性工具的问世，将为微观操控技术带来颠覆性的变革，尤其在细胞操控、微机器人技术等领域具有广泛的应用潜力。
光镊技术的兴起
光镊，也称为“单光束梯度力阱”，是在1986年由美国科学家阿瑟·阿什金发明的激光工具。光镊通过激光的动量传递，实现了对微观粒子（如分子、病毒及细胞）的抓取和操控，并因此获得了2018年的诺贝尔物理学奖。光的动量与角动量的特性，使得光镊能够施加光力和光扭矩，从而实现三维操控。
三维光学扳手的突破
然而，传统光学扳手在施加旋转扭矩的方向上存在局限，往往只能沿光轴方向施加扭矩。为了突破这一局限，研究团队深入探讨了聚焦光场自旋角动量的调控方法及其光扭矩效应，并提出了通过单个调制光束实现时变三维光扭矩的技术方案。科学家们的研究表明，这种调制的激光光束能够施加任意方向的旋转扭矩，使得微粒能够在任意三维空间中连续旋转，真正实现了对微观粒子的三维操控。
前沿技术的实际应用
这项技术的进步不仅在理论上引起了广泛关注，更在实验中表现出色。研究团队成功利用单光束“三维光学扳手”对活体细胞进行了三维旋转操控，这标志着光镊技术的操作范围从二维扩展到了三维，具有潜在的应用前景，例如在生物医学中实现复杂的细胞操作、在微机器人技术中提高操作精度等。
科技引发的思考
随着科技的不断进步，光学微操控工具如单光束“三维光学扳手”的问世，不仅推动了科学研究的进展，也引发了我们对未来科技与社会的思考。如何在推动技术进步的同时，保障科技伦理和社会责任，是每一个科研工作者和科技从业者必须面对的重要问题。
总结与展望
作为一项具有广泛应用潜力的新技术，单光束“三维光学扳手”的推出将在微观操控、光学传感及微机器人等领域激发出更多的创新应用。未来，科学家们将继续致力于该技术的深入研究，以期释放出更多的技术潜能。在此呼吁广大科研人员，积极探索新科技的同时，应关注其对社会、伦理等方面的影响，以推动科学与社会的协调发展。
解放周末！用AI写周报又被老板夸了！点击这里，一键生成周报总结，无脑直接抄 → https://ai.sohu.com/pc/textHome?trans=030001_yljdaikj返回搜狐，查看更多