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光微纳操控的最新进展:结构化力、结构化粒子及协同应用。

Recent Progress on Optical Micro/Nanomanipulations: Structured Forces, Structured Particles, and Synergetic Applications.

机构信息

Department of Optical Engineering, School of Physics, Hefei University of Technology, Hefei 230601, China.

Institute of Precision Optical Engineering, School of Physics Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China.

出版信息

ACS Nano. 2022 Sep 27;16(9):13264-13278. doi: 10.1021/acsnano.2c05634. Epub 2022 Sep 2.

DOI:10.1021/acsnano.2c05634
PMID:36053722
Abstract

Optical manipulation has achieved great success in the fields of biology, micro/nano robotics and physical sciences in the past few decades. To date, the optical manipulation is still witnessing substantial progress powered by the growing accessibility of the complex light field, advanced nanofabrication and developed understandings of light-matter interactions. In this perspective, we highlight recent advancements of optical micro/nanomanipulations in cutting-edge applications, which can be fostered by structured optical forces enabled with diverse auxiliary multiphysical field/forces and structured particles. We conclude with our vision of ongoing and futuristic directions, including heat-avoided and heat-utilized manipulation, nonlinearity-mediated trapping and manipulation, metasurface/two-dimensional material based optical manipulation, as well as interface-based optical manipulation.

摘要

在过去几十年中,光学操控在生物学、微纳机器人技术和物理科学领域取得了巨大的成功。时至今日,随着复杂光场、先进的纳米制造技术以及对光物质相互作用的理解的不断发展,光学操控仍在不断取得实质性的进展。在这篇观点文章中,我们重点介绍了通过各种辅助多物理场/力和结构化粒子实现的结构光学力,在前沿应用中光学微纳操控的最新进展。最后,我们展望了正在进行的和未来的研究方向,包括避热和利用热操控、非线性介导的俘获和操控、基于超表面/二维材料的光学操控以及基于界面的光学操控。

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