es.wedoany.com Noticia: Pan Deng, joven profesor del Laboratorio Clave Nacional de Tecnología de Adquisición y Protección de Información Optoelectrónica de la Universidad de Anhui, en colaboración con un equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, ha propuesto un método de fabricación compuesta con láser de femtosegundo para dispositivos integrados basados en fibra. Han construido con éxito una micropinza óptica tridimensional de fibra en el extremo de una fibra comercial, logrando una manipulación tridimensional de alta precisión, bajo daño y programable de objetivos a escala micrométrica. Este resultado de investigación fue publicado en junio de 2026 en la revista académica internacional Nature.
La manipulación precisa a escala micro-nano es una dirección fronteriza importante en campos como la tecnología de información optoelectrónica, la fabricación avanzada y la biomedicina. Las tecnologías de micro-manipulación existentes han enfrentado durante mucho tiempo un cuello de botella difícil de superar entre la precisión de manipulación, la fuerza de salida, la escala del dispositivo y el nivel de integración del sistema. Para abordar este desafío, el equipo de investigación propuso una estrategia de diseño de microsistemas compuestos de múltiples materiales en el extremo de la fibra. Basándose en la tecnología de micro-nano procesamiento de alta precisión con láser de femtosegundo, integraron transmisión de luz, conversión foto-térmica, respuesta de materiales blandos y salida mecánica de microestructuras rígidas en un mismo extremo de fibra, construyendo una nueva micropinza óptica tridimensional de fibra.
Según el equipo de investigación, la fuerza de salida de esta micropinza óptica tridimensional de fibra es más de cien mil veces superior a la de las pinzas ópticas tradicionales, permitiendo la manipulación precisa de objetivos a escala micrométrica y el ensamblaje exacto de microestructuras complejas. Las pinzas ópticas tradicionales utilizan la presión de radiación de la luz para atrapar partículas, con fuerzas de salida típicamente en el orden de piconewtons (pN), mientras que esta nueva micropinza logra un aumento de orden de magnitud en la fuerza de manipulación mediante la sinergia entre la conversión foto-térmica y la salida mecánica de microestructuras. Al mismo tiempo, esta micropinza actúa como una "mano diestra microscópica" a escala celular, capaz de realizar operaciones precisas en objetos microscópicos como células individuales y completar muestreos a microescala en espacios estrechos de cien micrómetros.
El Laboratorio Clave Nacional de Tecnología de Adquisición y Protección de Información Optoelectrónica de la Universidad de Anhui es una plataforma de investigación nacional aprobada por el Ministerio de Ciencia y Tecnología, centrada en la investigación de fronteras como la adquisición de información optoelectrónica, tecnologías de protección y dispositivos fotónicos a micro-nano escala. La tecnología de procesamiento con láser de femtosegundo utiliza pulsos ultracortos (del orden de 10⁻¹⁵ segundos) de láser para interactuar con materiales, ofreciendo ventajas como una pequeña zona afectada térmicamente, alta precisión de procesamiento y aplicabilidad a múltiples materiales, siendo uno de los medios tecnológicos clave para el procesamiento de precisión a micro-nano escala.
Los investigadores indicaron que este resultado amplía la fibra óptica de un simple portador de transmisión de información y energía lumínica a una plataforma integrada para la manipulación óptica a micro-nano escala. Esta tecnología tiene aplicaciones potenciales en campos como la salud y la vida, la medicina mínimamente invasiva y la fabricación avanzada, ofreciendo una nueva solución técnica para la manipulación precisa a micro-nano escala. La construcción exitosa de la micropinza óptica tridimensional de fibra marca un avance importante de China en el campo de la tecnología de manipulación micro-nano, abriendo una nueva dirección para el desarrollo de dispositivos integrados de fibra óptica.
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