Struktura światła, jakiej nauka jeszcze nie widziała. Powstały wir może zmienić świat

Chiralność może kojarzyć się przede wszystkim z chemią, ale ostatnie eksperymenty przeprowadzone przez fizyków pokazują, że da się ją wdrożyć również w odniesieniu do światła. 
zdjęcie poglądowe

zdjęcie poglądowe

Właśnie tym sposobem naukowcy z różnych części świata doprowadzili do powstania nowej struktury światła. Określili ją mianem wiru chiralnego, a kulisy badań, które dały mu początek są już dostępne na łamach Nature Photonics. Jak wyjaśnia Olga Smirnova, która weszła w skład zespołu zajmującego się tym tematem, zebrane informacje powinny posłużyć do rozwoju badań nad nowymi lekami czy też diagnozowaniem chorób.

Czytaj też: Fizycy stworzyli jednowymiarowy gaz. To, jak tego dokonali jest nawet bardziej niesamowite

Jak w ogóle doszło do przełomu? Zaczęło się od zwykłej wiązki światła, która poruszała się spiralnie. Członkowie zespołu badawczego dodali do tego chiralność i wydarzyła się cała magia. Takie zjawisko pozwala między innymi określać różnice we właściwościach cząsteczek na podstawie ich lewoskrętnego bądź prawoskrętnego odbicia. To z kolei umożliwia określenie, czy dana molekuła jest na przykład szkodliwa dla ludzkiego organizmu.

Poprzez wykorzystanie chiralnej wiązki światła naukowcy mogą doprowadzić do sytuacji, w której da się określać chiralność cząstek z wysoką dokładnością. Idąc tym tropem, analizując względne stężenia cząstek lewoskrętnych i prawoskrętnych naukowcy mają możliwość wykorzystania tej zależności w formie biomarkera. Ten może wskazywać chociażby na potencjał rozwoju nowotworów, chorób nerek czy mózgu.

Wir chiralny to struktura światła, dzięki której naukowcy mogą określać chiralność cząstek, co będzie miało zastosowanie między innymi w medycynie

Pozostając w dziedzinie medycyny, choć pod nieco innym kątem, można sobie też wyobrazić wykorzystanie tej zależności do opracowywania nowych leków. W tym przypadku chodzi o różniący się układ atomów rzutujący na zmianę skutków wywoływanych zażyciem danego środka. Im wydajniejsze sposoby na ocenę chiralności, tym niższe ryzyko błędnej oceny tych konsekwencji.

Czytaj też: Laptop o połowę lżejszy i telefon cienki jak papier? Nowe baterie wywracają porządek świata

Co ciekawe, naukowcy dysponują metodami pomiaru chiralności, lecz do tej pory funkcjonowały one w odmienny sposób. Dzięki nowemu podejściu, opartemu na wirze chiralnym, da się powtórzyć ten wyczyn z wyższą dokładnością i przy niższych kosztach. A wszystko to przy mniejszych próbkach. Opisywana technologia pozwala na identyfikację różnic w chiralności nawet przy bardzo niewielkich odmiennościach i w ograniczonych próbkach.