Le pinzette ottiche utilizzano la luce per immobilizzare particelle microscopiche piccole come un singolo atomo nello spazio 3D. Il principio alla base delle pinzette ottiche è il trasferimento di slancio tra la luce e l'oggetto che viene tenuto. Analogamente all'acqua che spinge su una diga che blocca il corso d'acqua, la luce spinge e attira oggetti che fanno curvare la luce. Questa cosiddetta forza ottica può essere progettata per puntare a un certo punto dello spazio, dove verrà trattenuta una particella. In effetti, la tecnica di trapping ottico ha finora vinto due premi Nobel, uno nel 1997 per trattenere e raffreddare singoli atomi, un secondo nel 2018 per offrire ai biologi uno strumento per studiare singole biomolecole come DNA e proteine.

I ricercatori guidati dal Prof. Yuanjie Pang dell'Università di Scienza e Tecnologia di Huazhong (HUST), Cina, sono interessati all'uso di pinzette in fibra ottica, in cui la luce e le particelle vengono manipolate sulla punta di una fibra ottica. Questa tecnica elimina la necessità di accessori ottici convenzionali e ingombranti come microscopi, lenti e specchi. La loro idea è di iniziare con una modalità di luce simmetrica perfettamente anulare che può essere trasmessa solo nella fibra ottica e non disperde nello spazio circostante attraverso la punta della fibra, e avere una particella per rompere la simmetria modale e quindi disperdere la luce nello spazio . In questo modo, modificando la simmetria e la quantità di moto della luce, la particella riceve una forza reattiva che la trattiene all'estremità della fibra.

I ricercatori prevedono potenziali applicazioni come l'esecuzione di un esperimento di manipolazione di singole bioparticelle in vivo utilizzando le pinzette in fibra ottica come endoscopio all'interno di un animale vivente. L'opera intitolata "Optical trapping using transverse electron (TEM)-like mode in a coaxial nanowaveguide" (pubblicata il 6 dicembre 2021) è stata pubblicata sulla copertina di Frontiers of Optoelectronics .