Miniaturní „metajety“ otevírají cestu k řízení vesmírných plachetnic i cílené léčbě

Mezihvězdné cestování poháněné světlem se právě posunulo o krok blíž k realitě. Světelné plachetnice, obrovské plochy poháněné světlem, které se od nich odráží, představují jeden z nejlepších způsobů, jak překonávat obrovské vzdálenosti ve vesmíru.

Mezihvězdné cestování poháněné světlem se právě posunulo o krok blíž k realitě. Světelné plachetnice, obrovské plochy poháněné světlem, které se od nich odráží, představují jeden z nejlepších způsobů, jak překonávat obrovské vzdálenosti ve vesmíru. Nyní se objevuje i způsob, jak je řídit.

Vědci z Texas A&M University, pod vedením Kaushika Kudtarkara, vyvinuli miniaturní zařízení nazvané metajet. To využívá lomu světla, nikoli pouze odrazu, k pohybu ve více směrech současně. Zařízení je tvořeno metasurface, extrémně tenkou vrstvou s texturou navrženou k manipulaci se světlem. V tomto případě však výzkumníci obrátili princip a použili světlo k manipulaci se samotnou metasurface. Řada drobných pilířů na materiálu usměrňuje dopadající světlo, přičemž velikost a vzor pilířů kontrolují sílu a směr hybnosti, kterou světlo předává celému zařízení. Celý metajet má průměr přibližně 0,01 milimetru.

Pro ověření funkčnosti vědci ponořili křemíkové zařízení do vody a osvítili ho laserem, přičemž jeho pohyb sledovali mikroskopem. Zjistili, že metajet nejen levitoval, ale také se pohyboval horizontálně, dosahující maximální rychlosti asi 0,07 milimetru za sekundu. Podle Kudtarkara lze změnou designu metasurface řídit zařízení libovolným směrem. Existují metasurface, které mění svůj tvar v čase, a takový materiál by mohl být použit na světelných plachetnicích k jejich řízení vesmírem.

Potenciál metajetů však přesahuje vesmírné cestování. Mohly by najít uplatnění i v biomedicíně, například k cílenému posouvání léků na konkrétní místo v těle. Lasery se k tomuto účelu již používají, ale jejich teplo může poškodit molekuly. S metajety by léky nebyly přímo vystaveny teplu a světlu laserového paprsku, což by zajistilo bezpečnější a efektivnější doručení. Vědci nyní pracují na tom, aby jejich zařízení fungovalo s různými vlnovými délkami světla, zejména se širokým spektrem slunečního záření, což by je učinilo kompatibilnějšími s typem světelných plachetnic používaných pro vesmírné cestování.