Сотрудники Национального института стандартов и технологий и Вирджинского университета Владимир Олешко и Джеймс Хоу (James Howe) испытали электронный аналог оптического пинцета.

Стоит напомнить, что первый полноценный оптический пинцет — сфокусированный пучок лазерного излучения, удерживающий микроскопические частицы, — был охарактеризован в восьмидесятых годах прошлого века. Дорабатывая и развивая эту методику, экспериментаторы сделали её в меру удобной, и сейчас она используется для захватывания и перемещения небольших диэлектрических объектов и позволяет прикладывать к ним силы, обычно измеряющиеся пиконьютонами. Особенно часто оптические пинцеты применяются в биофизике, в опытах по изучению структуры и принципа работы белков и при манипулировании отдельными клетками или липосомами.

В принципе, сходные задачи может решать и сфокусированный электронный пучок (скажем, формирующийся в просвечивающем электронном микроскопе). Однако создавать электронный пинцет учёные не спешили — не в последнюю очередь потому, что работать с обычными лазерными пучками гораздо проще.

Американцы также проводили совершенно обычный эксперимент, в котором электронный микроскоп использовался для наблюдения за жидким эвтектическим сплавом Al-Si, находящимся в таких условиях, что в его объёме сохранялась небольшая твёрдая частица алюминия размером 20–300 нм.

«Мы не ожидали, что пучок поведёт себя как пинцет, поскольку у опыта была совсем другая цель — исследование процессов плавления и кристаллизации, — рассказывает г-н Олешко. — Тем не менее твёрдая частица перемещалась вместе с пучком, когда мы сдвигали или наклоняли его». Работу устройства авторы сняли на видео.

По мнению физиков, электронный пинцет должен составить серьёзную конкуренцию оптическому.

«Конечно, образцы, исследуемые с помощью электронного микроскопа, необходимо помещать в вакуумную камеру, что усложняет технологию, — признаёт Владимир Олешко. — Но высочайшей точности позиционирования, которую обеспечивает электронный пучок, лазеры никогда не достигнут».

Полная версия отчёта опубликована в журнале Ultramicroscopy.