Hacia una revolución de las pinzas ópticas

Las pinzas ópticas hacen lo mismo que las pinzas normales: coger objetos pequeños y manipularlos. Sin embargo, las pinzas ópticas funcionan a una escala mucho más pequeña y utilizan luz láser para capturar y mover objetos diminutos. En bastantes aspectos, podemos considerarlas pinzas hechas de luz.

La importancia de las pinzas ópticas queda bien reflejada con el premio Nobel que hace tres años ganó Arthur Ashkin por inventarlas.

A pesar de haber sido creadas hace décadas, las pinzas ópticas siguen dando lugar a importantes avances y son ampliamente utilizadas hoy en día para estudiar sistemas biológicos. Sin embargo, las pinzas ópticas tienen defectos. La interacción prolongada con el rayo láser genera un calor excesivo que puede alterar las moléculas y partículas o dañarlas.

El equipo internacional de Yuebing Zheng, de la Universidad de Texas en la ciudad estadounidense de Austin, ha creado una nueva clase de pinzas ópticas que soluciona este problema.

Este avance tecnológico podría poner las pinzas ópticas al alcance de tipos de investigación para los que hasta ahora resultaba inviable usarlas. Además, simplificaría su uso en actividades en las que ya se utilizan habitualmente.

En particular, al resolver el problema del calor, las pinzas ópticas podrían utilizarse más ampliamente para estudiar el ADN y otros muchos materiales y estructuras biológicos, un campo científico de máximo interés.

Las pinzas ópticas utilizan la luz para atrapar partículas y facilitar así su análisis. Un nuevo avance evita que esas partículas se sobrecalienten. (Imagen: University of Texas at Austin)

El avance que evita ese problema de sobrecalentamiento surge de la combinación de dos conceptos: el uso de un sustrato compuesto por materiales que se enfrían cuando se proyecta una luz sobre ellos (en este caso, láser); y un fenómeno llamado termoforesis, uno de cuyos aspectos es que las partículas móviles tienden a fluir hacia un entorno más frío.

Zheng y sus colegas exponen los detalles técnicos de su innovación en la revista académica Science Advances, bajo el título “Opto-refrigerative tweezers”. (Fuente: NCYT de Amazings)