Een team van onderzoekers uit Spanje en de VS heeft een nieuwe eigenschap van licht gevonden - "self-torque".
In hun artikel in het tijdschrift Science beschrijven de onderzoekers hoe ze de nieuwe eigenschap ontdekten en vertellen ze ook over de mogelijke toepassingen ervan.
Wetenschappers zijn al lang bekend over de eigenschappen van licht, zoals golflengte. Meer recentelijk ontdekten ze dat licht ook kan worden gedraaid - dat wil zeggen, een impulsmoment hebben. Lichtstralen met een zeer gestructureerd impulsmoment zouden een orbitaal impulsmoment hebben en worden "vortexbundels" genoemd. Ze zijn een spiraal die rond het midden beweegt, en wanneer de straal een plat oppervlak raakt, nemen de wervelstralen de vorm aan van een donut.
In het nieuwe werk onderzochten de wetenschappers dergelijke stralen in een context waarin niemand het eerder had gedaan. De experimenten omvatten het afvuren van twee lasers in een argonwolk, waardoor de stralen elkaar overlappen. Als gevolg hiervan zijn ze verbonden en verlieten ze als één straal vanaf de andere kant van de argonwolk. Het resultaat is een wervelstraal.
De onderzoekers vroegen zich vervolgens af wat er zou gebeuren als de lasers een ander orbitaal impulsmoment hadden en als ze enigszins gesynchroniseerd waren. Het resultaat is een kurkentrekkerachtige straal met een geleidelijk veranderende draaihoek. En toen de straal het vlakke oppervlak raakte, zag het eruit als een halve maan. De onderzoekers merkten op dat dit kwam doordat een enkel foton aan de voorkant van de straal langzamer rond het midden draaide dan het foton aan de buitenkant van de straal.
Wetenschappers noemden de nieuwe eigenschap al snel "self-torque". Het bleek dat dit niet alleen een recent ontdekte eigenschap van licht is, maar ook een eigenschap die zelfs nooit was voorspeld. Ook spraken wetenschappers over de vooruitzichten voor de toepassing van hun ontdekking. Dit zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe apparaten die de manipulatie van materialen op nanoschaal gebruiken, zeiden ze.
Nikita Shevtsov
