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Artículos de Divulgación

Con delicadas MANOS de luz…

¿A qué nos referimos con la palabra luz? Una pregunta inocente, pues bien, si respondemos de forma inocente diremos que es la parte de la radiación electromagnética (perturbación eléctrica y magnética que viaja por el espacio) que puede ser percibida por el ojo humano.
Si deseamos “perder la inocencia”, entonces diremos que el término luz incluye todo el campo de la radiación conocido como espectro electromagnético, que incluye los rayos gamma, rayos X, rayos UV, radiación infrarroja, visible, microondas y radio. Y es precisamente la radiación correspondiente al espectro visible la que nosotros percibimos (Ver figura 1).


Figura 1. Espectro electromagnético

Así, la luz, bien merece ser un objeto de estudio y por lo tanto tiene una rama de la física dedicada a estudiar su comportamiento, características y manifestaciones: la óptica.

La óptica, hablando de sus desarrollos tecnológicos, tiene una aplicación muy interesante: la micromanipulación, que consiste en crear  una “trampa” de luz, para una partícula. Una vez que ésta queda atrapada se puede desplazar con respecto a su entorno, es decir: ¡Usamos la luz como pinzas! ¿Cómo es eso posible?

Un día, por ahí de 1970, Arthur Ashkin llevo a cabo una serie de experimentos, colocó dos láser, de forma que los haces de luz se propagaban a lo largo de un eje horizontal, de modo que las fuerzas ejercidas por cada uno de los láser se equilibraran entre sí en algún punto intermedio (Ver figura 2), donde una partícula (la cual era muy pequeña: milésima de milímetro) quedaría atrapada por la luz. Este descubrimiento marcó el inicio de la micromanipulación óptica.

Figura 2. Dos los haces de luz (“a” y “b”) generando las Fuerzas: Fa y Fb. Que al “sumarse” generan una fuerza total con dos contribuciones: Fgrad (fuerza de gradiente) y Fscat (fuerza de dispersión). Como resultado de dichas fuerzas la partícula queda centrada en el eje del haz y moviéndose en la dirección de propagación. De esta manera, hemos conseguido atrapar la partícula.

Estas “pinzas” se han convertido en una herramienta fundamental en disciplinas como la biofísica, biotecnología, medicina, biología celular, donde han hecho posible la manipulación incluso a nivel molecular. Por mencionar sólo dos ejemplos, las pinzas ópticas, se han utilizado para examinar la cantidad de fuerza necesaria para estirar y enrollar moléculas de ADN y ¿por qué no? Hasta crear un tetris de tamaño microscópico:

Descripción: Un grupo de estudiantes de Física de la Universidad VU de Amsterdam decidió hacer un “Tetris microscópico”  utilizando fragmentos de cristal de tamaño microscópico y unas “pinzas ópticas”.

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Comentarios

Un comentario en “Con delicadas MANOS de luz…

  1. Aún no estudio óptica pero después de leer esto espero que mi maestro tenga la mínima parte de interesante… o un tetris en miniatura jeje

    Publicado por Ivan Malleus Maleficarum Gutierrez | 19/02/2012, 11:48 PM

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