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Una pinza óptica es un dispositivo o herramienta para capturar y mover partículas individuales micro y nanométricas en un medio acuoso, consistiendo básicamente en un haz laser altamente enfocado que incide sobre un objeto con índice de refracción mayor al medio que lo rodea. El haz se envía a través de un objetivo de microscopio de gran apertura numérica (NA) generando un campo electromagnético que interactúa con la micro y nano partícula permitiendo atraparla en regiones de gradiente máximo de intensidad del haz. La fuerza que una pinza óptica ejerce sobre una partícula es del orden de femto y pico newtons, permitiendo múltiples aplicaciones microscópicas de gran impacto en física, química y biología, donde se han hecho importantes estudios de levitación y atrapamiento de partículas, células vivas, moléculas biológicas sin ser dañadas así como medición de resistencia mecánica y propiedades elásticas de células y moléculas. Esta tesis presenta un sistema de pinzas ópticas para capturar partículas en tres direcciones del espacio x,y,z. El diseño reduce y optimiza la cantidad de elementos ópticos y optomecánicos requeridos para la construcción de una pinza óptica. La pinza está constituida con un láser de Nd:YAG (532 nm) , CCD de alta resolución, componentes ópticos, componentes optomecánicos, porta muestras ibidi con características ópticas similares a las del vidrio. Se propone un método que se centra conseguir una trampa óptica de intensidad modulada con un campo de distribución de energía conocido y caracterizado; con la opción de ser utilizado como una trampa pulsada permitiendo las posibilidades de estudiar y/o utilizar fenómenos optomecánicos resonantes para la captura de partículas. El diseño e instalación desarrollada es inmune a vibraciones y compacta, además permite la incorporación de otras fuentes de láser para futuras aplicaciones. |
