Noncontact and noninvasive manipulation of nano/micro-particles can be achieved by using the radiation pressure (radiation force) of a laser beam. The strength and direction of the radiation pressure depends on the dielectric constant of target materials. It can therefore be expected to induce nano-mechanical motions of small materials in optical trap by changing their optical property by chemical reactions. Along this line, in the present study we have demonstrated switching of radiation pressure acting on single optically trapped micro-particles by using T-type photochromic molecules which can isomerize by UV irradiation and thermal back reaction.
光圧を利用することでナノ・マイクロ粒子の非接触・非破壊的マニピュレーションが実現できる。光操作において、フォトクロミック反応を用いると、微小物質に作用する光圧を瞬時に変調することができるため、単純な光マニピュレーションに比べより複雑な時空間制御が期待できる。本研究ではUV光照射で異性化し熱戻り反応を示す T 型フォトクロミック分子を用い、光捕捉下にある粒子の光圧を光刺激によりスイッチし、光化学反応に同期したミクロ機械運動を実現した。