ENGINEERINGNET.BE - De kracht die licht uitoefent op materie speelt een belangrijke rol in vele biologische processen in de microscopische wereld.
In het dagelijkse leven merken we er weinig van, maar wanneer licht invalt op materie oefent dit een optische kracht uit. Deze krachten zijn te klein om merkbaar te zijn in gewone omstandigheden, maar ze zijn van cruciaal belang in de microscopische wereld.
Deze krachten spelen een grote rol in de vele interacties die de cellulaire functies bepalen en in de beweging en structuur van ons DNA.
Dankzij moderne nanotechnologie zijn onderzoekers nu ook in staat om met licht de bindingsprocessen van moleculen te beïnvloeden en kleine deeltjes (met de typische grootte van bacteriën) op een precieze manier te laten bewegen.
Hoewel de optische krachten dus enorm belangrijk zijn in deze biologische processen blijft het een onopgelost probleem om zicht te krijgen op de grootte en de eigenschappen van de optische krachten in vloeistoffen.
In een publicatie die als Editor's Suggestion verschijnt in Physical Review Letters, demonstreren Vincent Ginis van de Vrije Universiteit Brussel en Lulu Liu, Simon Kheifets en Federico Capasso van Harvard University een nieuwe methode om deze optische krachten in vloeistoffen op te meten.
Ze verbreken hierdoor het wereldrecord ter zake, omdat ze gevoeligheden opmeten die honderd keer kleiner zijn dan wat er tot nog toe kon worden gemeten. Dit record zal niet meer worden verbroken, vermits de onderzoekers met deze nieuwe techniek de fundamentele limiet van de zogenaamde Brownse beweging hebben bereikt.
Om wetenschappelijk concreet te zijn: op kamertemperatuur werden krachten gemeten kleiner dan 1 femtoNewton (dat zijn 14 nullen na de komma). Dit is in de orde van grootte die een bacterie voelt onder invloed van normaal zonlicht.
Het onderzoek gebeurde in een samenwerking tussen de VUB (Dr. Vincent Ginis) en Harvard University (Lulu Liu, Dr. Simon Kheifets en Prof. Federico Capasso). Vincent Ginis is een postdoctoraal onderzoeker van het Fonds Wetenschappelijk Onderzoek (FWO-Vlaanderen) en werkt deeltijds aan de VUB en deeltijds aan Harvard University.
