Sam Jarman tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

3D OFG-nin bioilhamlı əzələ-sümük struktur dizaynı. Kredit: Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10673-7

Bir müddətdir ki, tədqiqatçılar diqqətlə idarə olunan lazer şüalarından istifadə edərək kiçik cisimləri inanılmaz dəqiqliklə idarə etmək üçün optik cımbızdan istifadə edirlər. Lakin indiyə qədər bu texnikanın nə qədər güc tətbiq edə biləcəyinə dair həmişə ciddi məhdudiyyətlər olub.

Çinin Anhui Universitetindən Dong Wu-nun rəhbərlik etdiyi bir qrup, Nature jurnalında dərc olunan yeni tədqiqatlar sayəsində təkmilləşdirilmiş bir dizayn təqdim etdi: optik lif vasitəsilə işıq siqnalları ilə idarə olunan miniatür mexaniki tutucu.

İşıq əsaslı alətlərin dəqiqliyini mexaniki cihazların tutuş gücü ilə birləşdirən cihaz, tədqiqatçıların mikromiqyasda obyektləri idarə etməsini və yığmasını daha da asanlaşdıra bilər.

Məhdud qüvvələr

Optik cımbızlar lazer şüasını son dərəcə incə bir nöqtəyə fokuslayaraq, kiçik cisimləri ən yüksək işıq intensivliyi olan bölgəyə doğru çəkərək işləyir. Texnika olduqca dəqiqdir: Tədqiqatçılara fiziki təmas olmadan cisimləri tutmağa və hərəkət etdirməyə imkan verərək, fərdi molekullar və bioloji hüceyrələr qədər kiçik strukturları manipulyasiya etməyə qadirdir.

Lakin onların yarada biləcəyi qüvvələr çox kiçikdir: pikonevtonlarla ölçülür , bu da Nyutondan təxminən trilyon dəfə kiçikdir. Nəticədə, bu o deməkdir ki, optik cımbızlar kiçik, şəffaf və müntəzəm formalı obyektləri idarə etməklə məhdudlaşır. Qeyri-müntəzəm, qeyri-şəffaf və ya daha ağır obyektləri etibarlı şəkildə tutmaq sadəcə çox çətindir.OFG istifadə edərək qeyri-şəffaf, nizamsız və santimetr uzunluğunda obyektlərin yüksək performanslı 3D manipulyasiyası. Müəllif: Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10673-7

Bio-ilhamlı dizayn

Bu çətinliyin öhdəsindən gəlmək üçün Vunun komandası cəmi 38 × 38 × 61 mikrometr ölçüsündə — insan saçının içinə sığacaq qədər kiçik — 3D optik lif tutucusu (OFG) hazırladı. Onlar cihazı mikroskopik miqyaslarda işləyən 3D çapın bir forması olan iki fotonlu polimerləşmə adlanan texnikadan istifadə edərək birbaşa kommersiya optik lifin ucuna hazırladılar.

Biologiyadan ilhamlanan cihazın içərisindəki optik lif sinir kimi fəaliyyət göstərir və işıq siqnallarını ötürür; gümüş nanopartikullarla örtülmüş hidrogel əzələ kimi fəaliyyət göstərir; sərt polimer caynaqları isə skelet əmələ gətirir. Yaxın infraqırmızı lazer işığı lifdən keçib nanopartikullara dəydikdə, hidrogeli qızdırır və onun büzülməsinə və caynaqların açılmasına səbəb olur. İşıq söndürüldükdə, caynaqlar yenidən bağlanır və aralarındakı hər şeyi tutur.Oyna

00:0000:06SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaLazerlə induksiya olunmuş fototermal effektə əsaslanan OFG-nin açılıb-bağlanılması ilə idarə olunması. Müəllif: Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10673-7

Daha güclü və eyni dərəcədə dəqiq

Komandanın təcrübələrində tutucu cəmi 77 millisaniyə ərzində cavab verdi və saniyədə beş dəfəyə qədər açılıb bağlana bildi. Bundan əlavə, onun güc çıxışı mikronyutonlarla ölçülə bilərdi ki, bu da əvvəlki lif əsaslı cımbızlardan 10 dəfədən çox yüksəkdir.

Nümayişlərdə cihaz alüminium kürələrindən və silikon karbid parçalarından tutmuş 20 santimetr (8 düym) uzunluğunda mis məftillərə qədər müxtəlif obyektləri idarə etdi. Həmçinin, fərdi insan xərçəng hüceyrələrini zədələmədən uğurla tutdu, daşıdı və buraxdı.

Bəlkə də ən təsirli olanı odur ki, komanda tutucudan mikrometr dəqiqliyi ilə yastıqlar və sürət qutuları da daxil olmaqla miniatür mexaniki komponentləri yığmaq üçün istifadə etdi.

Çox kiçik olduğundan, komandanın OFG cihazı adi tutucuların edə bilmədiyi yerlərə də çata bilər, o cümlədən 300 mikrometrdən dar kanallar və kəsilmiş heyvan toxumaları. Daha da inkişaf etdikcə, Vu və həmkarları cihazlarının təkhüceyrəli biologiya, minimal invaziv cərrahiyyə və mikromiqyaslı maşınların qurulması kimi geniş sahələrdə istifadə olunacağına ümid edirlər.

Müəllifimiz Sam Jarman tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Deng Pan və digərləri, Yüksək performanslı 3D mikromanipulyasiya üçün optik lif tutucusu, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10673-7

Leander Siegle və digərləri, İşıqla idarə olunan mikrotutucu öz çəkisindən artıq zərbələr endirir, Nature (2026). DOI: 10.1038/d41586-026-01703-5

Jurnal məlumatı: Təbiət