О том, что вещество способно изгибать свет, известно чуть ли не с древних времён. Однако лишь недавно физики под руководством Николаса Котова (Nicholas Kotov) из Мичиганского университета выяснили, что и свет может изгибать вещество.

Материаловеды создали нити из наночастиц в тёмной комнате, затем они осветили пучки плоских нанолент обыкновенным видимым светом. Позже выяснилось, что ленты под действием электромагнитного излучения сами собой изогнулись в спирали.

Поначалу я не поверил своим глазам, — говорит Николас в пресс-релизе. — У нас ушло три с половиной года на осознание того, как фотоны (частицы света) могут производить столь значительные изменения в структурах, превышающих размеры молекул в тысячи раз.

Оказалось, что за изгиб отвечает отталкивание. Поясним. Поверхность наночастиц была покрыта сульфидом кадмия (CdS), обладающим небольшим отрицательным зарядом. Фотоны, попадая на поверхность нанолент, увеличивали этот заряд ещё больше. В результате появлялось более сильное электромагнитное отталкивание одинаково заряженных частиц.

Начинается отталкивание наночастиц в слое друг от друга, что на макроуровне проявляется в виде скручивания лент в спирали, — рассказывает Николас.

Освещение пучка нитей из наночастиц в течение 72 часов перепутало их между собой (фото Nicholas Kotov)

Учёный сравнивает поведение материала с подарочными лентами: чтобы высвободить возникающее механическое напряжение, они также начинают извиваться. Физики тут же предложили любопытное применение открытию: создание спиральных структур для различных оптических устройств.

Статья авторов исследования вышла в журнале Science.