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光纤镊子?
发布时间:2026-06-22
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安徽大学光电信息获取与防护技术全国重点实验室青年教师潘登与中国科学技术大学团队合作,提出了面向纤基集成器件的飞秒激光复合制造方法,在商用光纤端部构建了一种三维光纤微镊,实现了微米尺度目标的高精度、低损伤与可编程三维操控。研究成果日前发表于国际期刊《自然》。
  微纳尺度精准操控,是光电信息技术、先进制造、生物医学等领域的重要前沿方向。然而,光镊依靠聚焦光束形成的光学势阱实现目标的精确控制,其优势主要体现在非接触和高精度操控,但作用力较弱,且无法操控不透明物体。传统机械、气动或液压微夹持器虽然可提供较大作用力,但器件体积和外部驱动系统复杂,难以在微细血管、胆管等微尺度受限空间内实现高精度操控。
针对现有微操控技术在操控精度、输出力、器件尺度和系统集成度之间难以兼顾的瓶颈,科学家提出光纤端部多材料复合微系统设计策略。依托飞秒激光高精度微纳加工技术,团队将光传输、光热转换、软材料响应和刚性微结构力学输出集成于同一根光纤端部,构建了新型三维光纤微镊。
光照引起的材料形变会受到微结构约束,并转化为微尺度下的可控运动和力学输出,实现了光能量向微尺度机械作用力的有效转换。
研究进一步表明,光不仅作为能量传递载体,同时也是调控微镊开合状态和作用力大小的重要物理手段,通过调节输入光功率即可实现微尺度作用力的连续控制,从而实现“以光驭力”的精密微操作。
  (改编自2026年6月22科技日报)