美国科学家将光导入次波长大小的槽状波导，克服了先前由于衍射极限(diffraction limit)所造成的限制，成功补捉并运送直径小至75 nm的粒子。这种光阱可望用来提升生物传感器的准确度，甚至能发展出新型的实验室芯片(lab-on-a-chip)检测工具。

 

康乃尔大学的研究人员David Erickson表示，他们找到一个能将光聚焦在很小区域内的方法，让光子沿着这个特制的波导前进，效果就像纳米光纤一样。在波导中，当DNA或纳米微粒溶液飘浮到光子流附近时，这些微粒子会被光子流吸住，同时被光子推着前进。

 

波导是由两个相距60 nm的平行硅棒所组成。研究人员将数个宽60到120 nm的波导彼此平行紧密排列，再利用耦合光纤将波长为1550 nm的激光导入各个槽状波导中，进入每个波导的光功率小于300 mW。由于每个波导通道的大小远小于光波长，消散场(evanescent field)会越过波导边缘延伸出去，消散场会对DNA之类的微小粒子施加向下的作用力，将粒子拉进波导槽中，而光压会驱使被钳制的微小粒子沿着凹槽移动。

 

康大的研究人员使用含DNA或纳米微粒的水溶液进行实验，并使溶液以每秒80 μm的流速在波导的微通道中前进。上述系统只能钳制住不到四分之一的粒子，但改用更窄的波导通道、降低流速并提高雷射功率，成功率便可提升。

 

Erickson表示，他们还需要深入了解个中牵涉的物理，以便探索此技术的其它可能发展。他们的终极目标是结合近20年来针对通讯及其它应用发展的超快与高效率光学组件，用来操控各种不同纳米系统中的物质的。相关论文发表在《自然》（Nature）杂志上。。（来源：中国科学院上海硅酸盐研究所）