球形Janus粒子的角向捕获
光学
2020-12-11 v1 软凝聚态物质
摘要
开发角向捕获方法以使光镊能够旋转微米级微球，对于在广泛扭矩生成过程中研究生物大分子具有重要意义。本文报道一种基于复合Janus粒子的新型可控角向捕获方法。我们使用化学合成的Janus粒子（由聚苯乙烯(PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)两个半球组成）作为模型系统来演示该方法。通过计算和实验研究，我们证明了在线偏振激光陷阱中控制Janus粒子旋转的可行性。结果表明，Janus粒子使其两半球界面平行于激光传播方向以及激光偏振方向。在我们的实验中，粒子的旋转状态可通过CMOS相机轻松直接地观察，无需复杂的光学检测系统。通过控制激光偏振方向，可实时完全控制激光陷阱中Janus粒子的旋转。我们新开发的角向捕获技术具有易于实现和实时可控的显著优势。考虑到Janus粒子的易化学合成性及角向捕获的易实现性，该新方法有望成为一种通用的角向捕获方法。我们预期这一新方法将显著拓宽生物物理学界对角向捕获的可及性，并拓展角向捕获方法所能支撑的研究范围。
引用
@article{arxiv.2005.13086,
title = {Angular Trapping of Spherical Janus Particles},
author = {Xiaoqing Gao and Yali Wang and Xuehao He and Mengjun Xu and Jintao Zhu and Xiaodong Hu and Xiaotang Hu and Hongbin Li and Chunguang Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.13086},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 5 figures