简介

原理

应用

简介

“光翼”的工作原理和机翼类似，即目标物体在某个方向上受到的压力必须大于其他方向的压力，这样才能在这个方向上产生推力，使物体移动。只不过，机翼的压力来自于空气，而“光翼”的压力来自于光。

原理

光照射到物体表面被反射或是通过透明物体时都会对物体产生“辐射压力”，这个原理实际上早已为科学界所知。研究人员此次利用计算机模型测试发现，形状不同的物体，入射光线折射和反射也各不相同。当目标物体为一种特殊的透明半圆柱体时，经过折射，入射光线的大部分都会集中从一个方向上射出。这个方向上的“辐射压力”因此也就最大，半圆柱体可以在这个方向上发生位移。

研究人员按照模型用塑料制造了这样一个几微米长的半圆柱体，并将其放入水中。当从半圆柱体的下方发射激光束时，发现它果真向垂直上方发生位移，而且还发生水平方向的移动。这个侧向移动表明，可以通过控制光压的方向来控制目标物体的移动。

应用

“光翼”的一个重要应用是依靠辐射压力来控制航空工具的方向。比如美国加利福尼亚帕萨迪娜的一个公共空间组织“行星社”计划，在今年末发射一个实验性的太阳能导航航天器——光帆（LightSail）。格罗弗·斯瓦茨兰德表示，借助这一发明，将来可能仅靠太阳光线就能为“光翼”飞行器提供动力。未来在太空探索中，就有可能仅依靠太阳光驱动飞行。此外，还可以在不易采用常规动力的微观环境中用“光翼”为极小的器械提供动力。

对于最新应用，加利福尼亚理工大学研究纳米光学与机械系统的物理学家马特·艾琴菲尔德认为，如果抬升可以用于任何透明物体，该技术的研究就更有意义。反过来考虑问题的话，我们可以改变激光束的形状，而不一定是物体的形状。“光翼”的概念也能用于微观机械力学，或液体中的粒子运动。他说：“这会产生很有趣的效果。把纳米力学的研究领域和光学相结合也变得更重要。在研究中，我们会再次看到研究展现出的最简单现象。”