De tractor beam verwierf al bekendheid als het apparaat waarmee je ruimteschepen wegsleept in Star Trek en Star Wars. Er wordt al een tijd gewerkt aan een echte versie, en het nieuwste exemplaar heeft een bereik van anderhalve meter. Andrei Rode en zijn collega’s van de Australische Nationale Universiteit kunnen met een laserstraal bolletjes van glas zo’n anderhalve meter verplaatsen.
De tractor beam bestaat al langer, maar tot nu toe was het alleen mogelijk om bacteriën een paar millimeter te verschuiven. De nieuwe beam heeft een bereik van anderhalve meter. Rode vermoedt zelfs dat hij de bolletjes tien meter ver kan krijgen, maar gezien zijn tafel maar anderhalve meter is, kon hij dat niet toetsen.
De laserstraal vormt een soort koker om het bolletje heen. Als je een velletje papier in de straal houdt, zie je een kring van licht, met een donkere holte erin. De laserstraal warmt de lucht op en brengt daarmee de moleculen in de lucht wild in beweging. Binnenin de straal ligt een holte waar de lucht niet wordt opgewarmd. Daarin zweeft het bolletje. Als het bolletje uit de holte van de koker dreigt te zweven, duwen de wild bewegende moleculen in de lichtstraal het bolletje terug naar het rustige midden.
Wat gebeurt er als de permafrost ontdooit?
Door de opwarming van de aarde dooit de permafrost in rap tempo. Aardwetenschapper Niek Jesse Speetjens deed onderzoek naar de gevolgen.
Een beetje warmte van de laserstraal komt midden in de holte terecht en verwarmt het bolletje aan een kant. Daardoor wordt het bolletje vooruit geduwd. Om de snelheid en richting aan te passen, is een tweede laserstraal nodig die precies tegenover de eerste staat. Door de felheid van beide lasers te variëren, kan Rode zijn bolletje op precies de gewenste plek krijgen.
De tractor beam kan bijna alle deeltjes die kleiner zijn dan tien micrometer verschuiven, maar verschillende eigenschappen van de deeltjes hebben wel effect op hoe goed de beam het doet. Hij werkt bijvoorbeeld beter op donkere deeltjes omdat die veel straling absorberen. Ook deeltjes die warmte niet goed geleiden zijn in trek, want dan wordt de hitte van de laserstraal niet over het hele deeltje verspreid. Voor de voortbeweging is het namelijk belangrijk dat het deeltje maar aan een kant verwarmd wordt.
De tractor beam in Star Trek werkt in het heelal, maar Rodes beam zal daar niet werken. De beam heeft namelijk lucht of gas nodig om op te warmen, en in het vacuüm van de ruimte is dat er niet. Op de aarde is het apparaat mogelijk wel heel nuttig. Niemand hoeft het betreffende object aan te raken om het te verplaatsen, wat van pas komt bij het opruimen van bijvoorbeeld gevaarlijke biologische materialen. Rode en zijn collega’s moeten echter eerst uitvogelen wat het effect is van de warmte van de lichtstraal op verschillende materialen die ze zouden willen oppakken.
