El tema del presente proyecto surgió de experimentos de atrapamiento óptico realizados en años recientes en el laboratorio de nanobio-óptica del CFATA, con apoyo de dos proyectos PAPIIT. Descubrimos que al enfocar un láser de 50 mW y 1064 nm de longitud de onda sobre esferas de sílice de 2.5 micras de diámetro, mediante un objetivo de microscopio de factor de agrandamiento 100 y apertura numérica 1.25, las esferas son atraparas una a una formando una cadena en dirección de la propagación del haz. De esta manera hemos logrado "encadenar" hasta 37 esferas. Se ha reportado en la literatura atrapamientos múltiples en experimentos semejantes pero sólo de unas cuantas esferas. Lo que más se ha investigado en la comunidad es la unión óptica (óptica binding) de esferas mediante dos haces láser propagándose en direcciones opuestas, a diferencia de nuestro experimento que utiliza un sólo haz. En el presente proyecto se propone llevar a cabo experimentos controlando cada una de las variables experimentales con un equipo de pinzas ópticas que ha sido adaptado a un microscopio Olympus IX/81. De particular interés es hacer variar la cantidad de aberración esférica del haz enfocado y observar los efectos en el encadenamiento de esferas. Adicionalmente, se estudiará el fenómeno teóricamente mediante un modelo de simulación numérica de la dispersión de una onda electromagnética enfocada sobre esferas de sílice. Un estudiante de licenciatura en física acaba de comenzar su tesis sobre la parte experimental y otro estudiante de la licenciatura en tecnología está trabajando en los modelos numéricos. Se espera publicar ya sea dos artículos: uno sobre la parte experimental y otro sobre la parte teórica, o bien uno sólo en una revista de muy alto impacto que comprenda las dos partes. Los resultados serán presentados en congresos internacionales especializados.

El presente proyecto pretende contribuir a la comprensión y el control e estructuras alineadas de partículas micrométricas puede tener aplicaciones en el área de la ingeniería de materiales a nivel de investigación e industrial, así como en el estudio de propiedades estructurales en biología celular.