Свет обладает энергией и импульсом, которые можно использовать для различных типов оптической манипуляции, например, левитации или вращения. На этом свойстве света основан метод оптического пинцета, когда свет применяют для удержания и крошечных объектов: атомов или клеток. За последние десять лет ученые придумали и другой способ оптической манипуляции — оптический луч, притягивающий объекты.

Ученые из Научно-технического университета в Циндао описали в статье новый метод бесконтактного и продолжительного перемещения объектов в среде разреженного газа, давление в которой намного ниже, чем атмосферное, и соответствует давлению на Марсе. В качестве объектов они использовали композиты из графена и диоксида кремния, пишет Science Daily.

Под действием лазера в объекте возникает обратная разность температур, то есть та сторона, которую луч не освещает, нагревается сильнее. Молекулы газа с той стороны получают больше энергии и толкают объект по направлению к источнику света. В сочетании с низким воздушным давлением разреженного газа возникает достаточно сильное притяжение, чтобы макроскопический объект начал двигаться.

При помощи торсионного маятника из композита ученые смогли продемонстрировать феномен лазерного притяжения так, что он становится видим невооруженным взглядом. Затем они использовали обычный гравитационный маятник, чтобы измерить тяговое усилие лазерного луча. Оно оказалось на три порядка больше, чем давление света. Кроме того, это воспроизводимое воздействие, а усилие можно менять, настраивая мощность лазера.

«В предыдущих исследованиях тяговая сила света была слишком маленькой, чтобы притянуть макроскопический объект, — заявил Ван Лэй, один из участников эксперимента. — Наш новый подход намного увеличивает амплитуду тяговой силы. На самом деле, она стана на три с лишним порядка больше, чем давление света, необходимое для приведение в действие солнечного паруса, при котором используется импульс фотонов».

Группа инженеров из США разработала технологию «космического парома» — грузового аппарата, который летит, подталкиваемый лучом инфракрасного лазера. Легкий и быстрый корабль может доставить тонну груза на орбиту Марса за 45 дней вместо полугода.