Valgus paneb miniatuursed tiivad lendama
 Toimetas Jaan-Juhan Oidermaa Ameerika Ühendriikide füüsikud demonstreerivad hiljuti ajakirjas Nature Photonics ilmunud uurimuses, et valguskiirtega õigesti ümber käies on võimalik panna neid samasugust tõstejõudu eritama nagu läheb vaja lennuki õhku tõstmiseks.   Innimesed on juba aastasadu teadnud, et valgusel on tõukejõud. Komeedisabade paindumisest inspireeritud päikesepurjed on juba ulmeromaanidest reaalsuseks saanud ning neis nähakse üht võimalust uue sajandi kosmosesõidukite liikuma panemiseks. „Lennukite lendama panemiseks aga paljalt tõukejõust ei piisa – selleks läheb vaja veidi keerukamat tõstejõudu,“ mõtiskleb uurimuse juhtiv autor Grover Swartzlander ERR-le antud intervjuus ning toob paralleeli vendade Wrightidega.   Lisaks teada tuntud õhurõhkude erinevusele tõusevad lennukid õige tiiva kuju korral õhku lihtsa seaduspära tõttu, mille kohaselt on igale mõjule täpselt sama suur vastastikmõju. Kui lennuki liikumisel õhku tiiva alla surutakse, peab järelduvalt midagi liikuma ülespoole – näiteks lennuk. Swartzlander kasutas koos oma kolleegidega õhu asemel aga puhast valgust. „Leidub neli nurka, mille suunast tulev valgus tekitab tiiva liikumises stabiilse tõusu või languse,“ märgib töörühm uurimuses.    Allapoole suunatavad footonid kannavad impulssi p (kollane), mistõttu peab eksisteerima täpselt sama suurt vastasuunalist jõudu eritada suutev impulss -p (helesinine). Impulsside täpne suund teineteise suhtes sõltub tiiva kujust ja tiivamaterjali murdumisnäitajast. Töörühma katsetatud erinevate materjalidega saavutati maapinna suhtes kuni 60 kraadine tõusunurk. Tiiva liikumiskiirus sõltub seejuures laserivalguse poolt kantavast energiast ehk selle sagedusest. Suur oli aga nende üllatus, kui teatud materjali murdumisnäitaja korral oli tulemuseks 60 kraadine tõusunurk. Selle tõestamiseks kasutas töörühm ultraviolettlaserit, mille abil leidsid nad, et horisontaalne laserikiir paneb poolsilindrikujulise materjalitüki vesilahuses liikuma ka vertikaalses suunas. Boeing 747 mõõtu hiiglaste õhkutõstmiseks eritatavast jõust siiski ei piisa. „Küll on aga võimalik katset korrata nii vaakumis kui ka tavalise õhu käes, kui kasutada pikogrammiseid osakesi,“ lohutab Swartzlander.   Gravitatsiooni trotsimiseks peavad need olema päris lennukist  rohkem kui kvadriljon korda väiksemad. Näilisest miniatuursusest hoolimata loodab Swartzlander, et tehnoloogia kogub samasugust populaarsust kui optilised pintsetid, mida on eriti edukalt kasutatud erinevate elusorganismide uurimiseks. Samuti on võimalik 'tiibu' kasutada eri tüüpi sensoritena. Füüsiku mõttelend siin aga ei peatu – üksikutest süsteemidest annaks kokku kombineerida suuremaid rivisid, mille tõstejõud oleks kordades suurem.   Lisaks plaanib töörühm uurida veel erinevate murdumisnäitajatega materjale ning tiibade kujusid, et kontrollida eritatava tõstejõu stabiilsust. Uurimustöö tulemused võivad rakendust leida ka kosmoses. „Mulle pakub erilist põnevust võimalus, et päikesepurjekatele seda tüüpi suurte mastide lisamisel on võimalik neid seeläbi paremini kontrollida ning juhtida. Vähemalt senikaua kuni valgust jätkub,“ arvab Swartzlander.  Töörühma uurimus ilmus 5. detsembril ajakirjas Nature Photonics.
