0.2 Pinces òptiques

La llum porta moment lineal associat. Això és el que James Clerk Maxwell va deduir de les equacions del camp electromagnètic [6]. El principi de conservació del moment lineal comporta una transferència de moment quan la llum interacciona amb la matèria. És a dir, que la matèria experimenta una força quan interacciona amb la llum. Per descriure aquest fenomen, sovint es diu que la llum exerceix pressió de radiació sobre la matèria. A nivell macroscòpic, els efectes d'aquesta força són menyspreables. Això no obstant, a nivell microscòpic els objectes experimenten efectes observables.

Arthur Ashkin va ser el primer científic que va aconseguir controlar l'aplica de la pressió de radiació d'un làser sobre microesferes [7]. Juntament amb els seus col·laboradors, ell mateix va perfeccionar la tècnica fins a aconseguir el confinament de les microesferes en una petita regió de l'espai [8]. Des de llavors, la tècnica es coneix amb el nom de `pinces òptiques'. El següent pas va consistir en mesurar les forces exercides per les pinces òptiques. Entre el muntatges experimentals més reeixits per mesurar forces cal destacar l'interferometria [9], la detecció de microesferes per vídeo [10] i la deflexió de llum [11]. Aquest darrer sistema és el que s'utilitza en les Minipinces descrites en aquesta tesi.

Els avanços recents en pinces òptiques s'han dirigit per una banda cap a la millora de la resolució, la precisió i l'exactitud de les mesures, i per altra banda cap a la combinació d'altres tècniques experimentals (per exemple, pinces òptiques combinades amb fluorescència) [12]. La tendència actual en pinces òptiques consisteix a implementar múltiples trampes òptiques en un mateix muntatge experimental, ja que proporciona més versatilitat i millors mesures en els experiments [13]. Les pinces òptiques hologràfiques són una innovació prometedora, ja que l'experimentador pot controlar el nombre, la grandària, la posició i la rigidesa de les trampes òptiques de l'instrument [14].

Les pinces òptiques són una eina molt útil per als biofísics, ja que es tracta d'una tècnica no invasiva que la fa ideal per a treballar amb sistemes biològics.



Subsections
JM Huguet 2014-02-12