Свет может использоваться для удержания и транспортировки бактерий

Американские ученые смоделировали взаимодействие света и жидкости, происходящее при протекании жидкости через микрофлюидный канал, соединенный со световодом. Полученные данные могут использоваться для создания оптофлюидного датчика (optofluidics sensor), с помощью которого можно будет захватывать и исследовать такие объекты, как бактерии и ДНК.

Исследуемые объекты будут помещаться в жидкость, протекающую по каналу, после чего излучение, проходящее через волновод, создавая исчезающее (evanescent) электрическое поле в канале, будет удерживать исследуемые частицы внутри него. Доктор Дэвид Эриксон (David Erickson) и его коллеги из университета Корнеля на основе проведенных вычислений определили «число стабильности», определяющее условия, при которых частицы могут удерживаться и транспортироваться с помощью оптических сил.

В расчетах рассматривались два класса световодов – кремниевые волноводы, работающие на длине волны 1550 нм, и полимерные волноводы, работающие на длине волны 1064, которые помещались на дно микрофлюидного канала. Для обеих систем ученые определили «карты стабильности», которые могут использоваться при исследовании частиц диаметром от 300 нм до 600 нм. Полученные диаграммы определяют области скоростей потока, при которых возможен захват частиц с помощью оптических сил, а также нестабильные области, в которых влекущая сила потока оказывается сильнее удерживающей силы.

В будущем ученые планируют провести расчеты для других, более сложных оптофлюидных систем, которые будут включать в себя такие фотонные приборы, как, например, кольцевой резонатор, сообщает PhysicsWorld.