Universidade de Anhui e USTC publicam na Nature resultado de micropinças ópticas 3D em fibra, com força de saída mais de 100 mil vezes maior que pinças ópticas tradicionais

Pan Deng, jovem professor do Laboratório Nacional Chave de Aquisição e Tecnologia de Proteção de Informação Optoeletrônica da Universidade de Anhui, em colaboração com a equipe da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, propôs um método de fabricação composta por laser de femtossegundos para dispositivos integrados em fibra, construindo uma micropinça óptica tridimensional em fibra na extremidade de uma fibra comercial. O resultado da pesquisa foi publicado recentemente na Nature. A equipe de pesquisa integrou transmissão de luz, conversão foto-térmica, resposta de materiais moles e saída de força mecânica de microestruturas rígidas na mesma extremidade da fibra: a deformação do material causada pela luz, quando restringida pela microestrutura, é convertida em movimento controlável, realizando a conversão eficaz de energia luminosa em força mecânica em escala micrométrica. O tamanho da força de aperto pode ser controlado continuamente ajustando a potência da luz incidente, ou seja, „controlando a força com a luz“. A força de saída da micropinça óptica tridimensional em fibra construída é mais de cem mil vezes maior que a de uma pinça óptica tradicional, permitindo a manipulação precisa de alvos em escala micrométrica e a montagem precisa de microestruturas complexas.

Comparado com as tecnologias de micromanipulação existentes, este esquema equilibra quatro indicadores que antes eram difíceis de satisfazer simultaneamente: precisão de manipulação, força de saída, escala do dispositivo e grau de integração do sistema, superando gargalos como a incapacidade das pinças ópticas tradicionais de manipular objetos opacos e o volume volumoso dos dispositivos de aperto mecânico tradicionais. No campo biomédico, esta micropinça pode realizar operações precisas em objetos microscópicos, como células individuais, e amostragem em microescala dentro de espaços confinados de cem micrômetros (como microvasos sanguíneos e ductos biliares), fornecendo um novo caminho tecnológico para a medicina minimamente invasiva. Os pesquisadores afirmam que este resultado expande a fibra óptica de um mero veículo tradicional de transmissão de informação e energia luminosa para uma plataforma integrada para manipulação óptica de micro e nanoestruturas.

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