Ученые разработали новые оптические щипцы для удержания крупных частиц - «Наука и техника»

Добавлено 16-май-2024, 00:00 От Wainwright

Ученые разработали новые оптические щипцы, способные устойчиво удерживать крупные — около 0,1 мм — и неправильной формы частицы. Этот прорыв может расширить возможности использования светового улавливания на более широкий спектр объектов, таких как группы клеток, бактерии и микропластик.
Щипцы используют обработку изображений для извлечения контура целевой частицы из изображений микроскопа и автоматического формирования сканирующего светового шаблона для улавливания для соответствия извлеченному контуру в реальном времени.
Новые оптические щипцы преодолевают это ограничение, сканируя фокус лазера вдоль извлеченного контура целевой частицы, балансируя оптические силы вокруг неправильно сформированных частиц. Кроме того, размер световых шаблонов сканирования может быть автоматически настроен для соответствия размеру цели, что позволяет использовать их на частицах размером более 0,1 мм.
Ученые создали оптические щипцы с контурным отслеживанием, интегрируя блок обработки изображений в оптическую систему управляемых 2D-щипцов на основе гальванометрических зеркал. Затем они использовали эту установку для удерживания неправильно сформированных полистироловых частиц, размером от 0,05 до 0,12 мм, созданных путем полировки полистироловой ложки фрезой.
Takahashi-Michihata Lab, The University of Tokyo

Ученые разработали новые оптические щипцы, способные устойчиво удерживать крупные — около 0,1 мм — и неправильной формы частицы. Этот прорыв может расширить возможности использования светового улавливания на более широкий спектр объектов, таких как группы клеток, бактерии и микропластик. Щипцы используют обработку изображений для извлечения контура целевой частицы из изображений микроскопа и автоматического формирования сканирующего светового шаблона для улавливания для соответствия извлеченному контуру в реальном времени. Новые оптические щипцы преодолевают это ограничение, сканируя фокус лазера вдоль извлеченного контура целевой частицы, балансируя оптические силы вокруг неправильно сформированных частиц. Кроме того, размер световых шаблонов сканирования может быть автоматически настроен для соответствия размеру цели, что позволяет использовать их на частицах размером более 0,1 мм. Ученые создали оптические щипцы с контурным отслеживанием, интегрируя блок обработки изображений в оптическую систему управляемых 2D-щипцов на основе гальванометрических зеркал. Затем они использовали эту установку для удерживания неправильно сформированных полистироловых частиц, размером от 0,05 до 0,12 мм, созданных путем полировки полистироловой ложки фрезой. Takahashi-Michihata Lab, The University of Tokyo