StarTrek-Technik: Australier erfinden Traktorstrahl

Forschern an der Australian National University haben eine Art Traktorstrahl entwickelt. Dem Team um den Laserphysiker Andrei Rode ist es gelungen, Materie nur mithilfe eines speziellen Laserstrahls zu bewegen. Der Ansatz verspricht praktische Anwendungsmöglichkeiten beispielsweise im Umgang mit Gefahrenstoffen oder dem Aufbau von Mikroelektronik.

Nach Star-Trek-Manier ganze Raumschiffe festhalten kann die Erfindung allerdings nicht. Denn die Entwicklung bewegt kleine Teilchen im Inneren eines hohlen Laserstrahls – doch das im Experiment immerhin 1,5 Meter weit. Dementsprechend sind die potenziellen Einsatzgebiete gelagert. „Diese umfassen das Leiten und Zusammenführen von Nanopartikeln in der Luft oder das Nehmen von Aerosol-Proben aus der Luft“, sagt Rode.

Im Strahl gefangen

Die Forscher haben bei ihrem Experiment winzige lichtabsorbierende Partikel im dunklen Innenbereich eines hohlen Laserstrahls gefangen. Das ermöglicht, die Teilchen entlang des Strahls zu bewegen. Denn wenn ein Partikel durch die Schwerkraft oder Luftbewegungen an den Rand driftet, wird zunächst nur ein Teil vom Laser beleuchtet, während der Rest dunkel bleibt. „Das erzeugt einen winzigen Schub, der das Teilchen wieder ins Zentrum drückt“, erklärt Rode. „Zusätzlich zu diesem Einfang-Effekt schiebt ein Teil der Strahlenergie und die daraus resultierende Kraft das Partikel die hohle Laser-'Pipeline' entlang.“

So haben die Forscher im Experiment Teilchen von einigen Mikrometern Durchmesser und weniger bewegt. Die zurückgelegte Strecke ist im Vergleich dazu gewaltig. Zudem schätzt Rode, dass auch zehn Meter problemlos möglich sein sollten, berichtet InsideScience. Dementsprechend sind die Wissenschaftler bezüglich Anwendungsmöglichkeiten zuversichtlich. Der Laserphysiker verweist beispielsweise auf Mikromanipulationen winziger Objekte. „Der Laserstrahl könnte auch genutzt werden, um kleine Mengen gefährlicher Sustanzen oder Mikroben zu transportieren“, meint er.