Присутність частинок в рідині або газі змушує зникати світло, що проходить через це середовище. Саме тому світло автомобільних фар не може пробитись далеко через густий туман або сніг. Так само світло не може поширюватись далеко крізь каламутну воду, але Жігенг Чен (Zhigang Chen), дослідник з університету Сан-Франциско, випадково знайшов досить незвичайне рішення цієї проблеми.
Під час одного зі своїх досліджень він націлив промінь інтенсивного зеленого лазерного світла на резервуар з морською водою, в якій знаходилась велика кількість бактерій виду Synechococcus. І несподівано для вченого світло почало проникати крізь каламутну воду набагато далі, ніж цього можна було очікувати.
Ефект покращеного поширення лазерного світла у воді є наслідком того, що клітини мікроорганізмів мають коефіцієнт заломлення світла, відмінний від коефіцієнта заломлення морської води. В даному випадку кожна клітина виступає в ролі мікроскопічної лінзи, що фокусує і підсилює світло, що проходить крізь неї.
Крім цього вчені спостерігали ще один цікавий ефект, лазерний промінь великої інтенсивності у водному середовищі виконує роль оптичного пінцета, який притягує клітини і вирівнює їх уздовж шляху свого поширення. І через нетривалий час у водному середовищі формується бактеріальне “оптичне волокно”, що проводить світло набагато краще каламутної морської води.
Дослідники провели кілька експериментів, в яких використовувалась вода з різною кількістю бактерій. І навіть при найменшій їх концентрації дальність розповсюдження лазерного світла збільшувалась на кілька сантиметрів. Незважаючи на те, що вони висвітлювались досить сильним потоком світла, більшості бактерій вдалося вижити в таких умовах і продовжити нормальне існування після відключення лазера.
Найближчим часом учені планують провести подібні експерименти, тільки в них вже будуть використовуватись не бактерії, а різні типи кров’яних клітин, еритроцити і лейкоцити. І якщо ці клітини також зможуть формувати “оптичне волокно”, то цей ефект можна буде використовувати в медицині для неруйнуючої діагностики, зйомки внутрішніх частин органів без необхідності хірургічного втручання.
“Недолік даного способу полягає в тому, що такий ефект проявляється лише при досить високій потужності лазерного світла” – розповідає Крістоф Гебхардт (Christof Gebhardt), біофізик з Ульмського університету, Німеччина, – “Такий рівень енергії смертельний для клітин ссавців, тому дуже сумнівно, що все це можна буде використовувати в практичних цілях”. Джерело