首页 | 热点 | 滚动 | 国内 | 乐活 | 关注 | 教育 | 体育 | 时尚 | 汽车 | 新闻 | 行业 | 都市 |

 

首次表明可在水环境中用光有效地推进微米级物体
发布时间：2022-04-27 14:51:14 文章来源：科技日报
近日，德国维尔茨堡大学的物理学家成功利用光在水环境中驱动微米大小的无人机，并精确控制它们。这个比红细胞还小的无人机有望为纳米和微米...

近日，德国维尔茨堡大学的物理学家成功利用光在水环境中驱动微米大小的无人机，并精确控制它们。这个比红细胞还小的无人机有望为纳米和微米物体的处理提供全新的选择。

人们很早就发现，彗星的尾巴由于光压总是指向远离太阳的方向。当光子与物质相互作用时，有动量和角动量的传递。对于宏观物体，由此产生的加速度很小，但对于质量和惯性矩都很小的微观物体，它会产生很大的影响。因此，利用光子反冲力来推动纳米物体就显得非常有吸引力。

德国维尔茨堡大学物理学家伯特·赫希特教授领导的科研团队首次表明，不仅可在水环境中用光有效地推进微米级物体，还可精确地控制它们。科学家们以普通飞行无人机为范例，展示了水环境中的光驱动微型无人机，并通过四个独立的纳米马达精确地控制运动。相关成果发表在《自然·纳米技术》杂志上。

该微型无人机由一个直径为2.5微米的透明聚合物圆盘组成，盘中嵌入了四个可单独操控的纳米天线来充当马达，可将驱动光的圆偏振分量共振散射到明确定义的方向上。简单地说，可理解为接收到光能后由光引擎在特定方向上辐射。这取决于偏振的旋转方向(顺时针或逆时针)以及两种不同波长的光波。

纳米天线是精确控制无人机的关键。制备过程中要用高精度可控聚焦离子束在单晶金片上刻蚀纳米结构，剪出具有反射器和导向器以及必要的连接线的天线形状。经过特别优化，无论无人机的方向如何，都允许接收光线，这对于适用性至关重要。

微型无人机质量只有2皮克，可在3个独立的自由度(两个平移和一个旋转)中进行操纵。驱动概念类似于日常的多旋翼无人机。由于所有自由度都可独立和直接地控制，因此还可使用反馈控制回路来抵消布朗运动，以便能够自动纠正外部影响。

这种控制可能性为通常极其困难的纳米和微米物体的处理提供了全新的选择。例如，可在3个维度上扫描或排列纳米颗粒，或者操纵细胞内的物体。未来还可设想将工具附加到微型无人机上，使其在纳米和微米尺度物体的局部探测和传感中找到应用。(记者李山)

标签： 德物理学家 微米大小的无人机 微米物体 维尔茨堡大学

资讯播报

乐活HOT

  • “刘畊宏女孩”刷屏 “云健身”要注意哪些问题？
    “刘畊宏女孩”刷屏 “云健身”

    最近，从《本草纲目》到《龙拳》，全网都被刘畊宏女孩刷屏了。简单的动作和有趣的编排，让刘畊宏的燃脂操火速吸引网友跟跳。这一跳，却有一

  • 广东民间工艺博物馆将于4月26日恢复开放
    广东民间工艺博物馆将于4月26日

    4月24日，广州艺术博物院、农讲所纪念馆、孙中山大元帅府纪念馆、中共三大纪念馆等先后发布公告，宣布于4月25日(周一)恢复开放。广东民间工

  • 第十三届南阳月季花会主会场为南阳世界月季大观园
    第十三届南阳月季花会主会场为南

    4月22日，南阳市召开第十三届月季花会新闻发布会。会上获悉，第十三届南阳月季花会定于2022年4月28日至5月8日举办。本次活动以南阳月季 香

  • 月季花展将至 郑州月季公园近40万株月季陆续绽放
    月季花展将至 郑州月季公园近40

    谁言造物无偏处，独遣春光住此中。又到春意正浓花开最艳的季节，郑州月季公园里春意盎然，生机勃勃，近40万株月季陆续绽放，红如火、白如雪

  • 北京延庆奥林匹克园区将对大众开放 并实现四季运营
    北京延庆奥林匹克园区将对大众开

    花开漫延庆畅游冬奥城北京市延庆区冬奥可持续发展和文旅产品发布会昨日在延庆奥林匹克园区举行。北京青年报记者获悉，作为2022北京冬奥会、

  • 五一小长假将至 北京市提醒广大游客自觉做到文明游园
    五一小长假将至 北京市提醒广大

    昨日，北京市园林绿化局联合公安、城管等部门，在元大都城垣遗址公园开展文明游园执法行动。北京青年报记者获悉，为给首都市民创造一个良好

  • 白银市水川大峡风景区被评定为国家3A级旅游景区
    白银市水川大峡风景区被评定为国

    4月21日，记者从白银市文化广电和旅游局获悉，经现场检查、专家评审、公示等程序，白银区水川镇水川大峡风景区被评定为国家3A级旅游景区。

  • 故宫博物院成为“五一”假期关注度最高的博物馆
    故宫博物院成为“五一”假期关注

    同程旅行近日发布的《五一假期出游趋势报告》显示，小长假期间博物馆成为亲子家庭游最热门的选择，露营等周边户外体验依旧火爆。同程研究院

  • 香港迪士尼乐园重新开放 乐园会实施人数管制
    香港迪士尼乐园重新开放 乐园会

    4月21日，据香港迪士尼乐园度假区消息，香港迪士尼乐园于今日重新开放。据悉，乐园会继续实施一星期营运五天的安排，逢星期二和星期四 (20

  • 山西省“十四五”期间计划建设1到2家世界级旅游景区
    山西省“十四五”期间计划建设1

    4月20日，省文旅厅公布了《山西省龙头景区建设工作方案》。我省将打造晋祠天龙山等9家龙头景区，培育云丘山等13家重点景区，为建设国际知名

娱乐LOVE

精彩推送