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科学家发现光横向扭曲物质的隐藏特性
一种新的测量方法揭示了光可以以意想不到的方式扭曲纳米级物体。光不仅仅是我们看到的东西。它还可以施加物理力来推动和扭曲物质。 1870年代，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出光携带动量，可以对物体施加压力。近 100 年后，在 [...]
来源:SciTech日报一种新的测量方法揭示了光可以以意想不到的方式扭曲纳米级物体。
光不仅仅是我们看到的东西。它还可以施加物理力来推动和扭曲物质。 1870年代，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出光携带动量，可以对物体施加压力。近 100 年后，即 20 世纪 70 年代，亚瑟·阿什金 (Arthur Ashkin) 将这一想法变成了实用工具。他发明了光镊，它使用紧密聚焦的激光束来捕获和移动极小的颗粒。
尽管研究人员早就知道光可以施加微小的力，但测量它们一直是一个重大挑战。在纳米尺度上，物体不断受到热运动的冲击，这使得这些微弱的力难以检测。
测量微小力的新方法
北海道大学的科学家们现在推出了一种可以高精度测量这些力的方法。使用这种方法，他们发现了一个意想不到的效果：光可以导致微小物体横向旋转，垂直于光传播的方向。
“我们开发了一种名为‘微型无人机’的新型测量平台，它首次能够对作用于纳米结构的光学力和扭矩进行完整的三维表征，”北海道大学的 Yoshito Y. Tanaka 教授说道。
该装置将纳米结构放置在称为微型无人机的小型十字形设备的中心。四束激光束使平台保持稳定，类似于夹住其边缘的光镊。通过跟踪平台如何移动和旋转，研究人员可以确定作用在内部物体上的力。
克服光镊的局限性
该技术捕捉各个方向的运动和旋转，提供完整的三维视图。它通过将纳米级的力转化为更大、更可测量的平台运动，有效地放大纳米级的力。
重新思考光如何与物质相互作用
DOI：10.1038/s41567-026-03268-6
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