Aprisionamento óptico de micropartículas e desenvolvimento de potenciais ópticos dinâmicos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Martins, Thalyta Tavares
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Acousto-optic modulation
Dynamic optical potentials
Modulação acusto-óptica
Optical tweezers
Pinça óptica
Potenciais ópticos dinâmicos
Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-12092019-141442/
Resumo: Desde o desenvolvimento dos primeiros métodos de controle do movimento e posição de partículas usando lasers, ainda no início da década de 1970, até o reconhecimento com o prêmio Nobel de Física de 2018, uma das principais e mais versáteis ferramentas de manipulação óptica, as chamadas pinças ópticas, têm sido usadas majoritariamente para explorar objetos em dois regimes de tamanho: o limite das partículas sub-nanométricas (átomos e moléculas simples) e o limite das partículas micrométricas (com aplicações especialmente em sistemas biológicos). Nesse trabalho, foi desenvolvido e construído um aparato experimental para aprisionar micro e nanopartículas numa pinça óptica, que pode ser controlada de forma dinâmica usando modulação acusto-óptica do feixe de aprisionamento. A calibração da pinça óptica foi feita por diversos métodos, incluindo o método de equipartição de energia e análise do potencial óptico, resultando em forças de aprisionamento da ordem de piconewtons por micrometros. Ademais, simulações computacionais de modelos estocásticos foram realizadas com o intuito de comparar os resultados experimentais com àqueles previstos teoricamente e guiar estudos futuros.
id USP_aefccd5ff6a29017b25267448c20fd75
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-12092019-141442
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Aprisionamento óptico de micropartículas e desenvolvimento de potenciais ópticos dinâmicosOptical trapping of microparticles and development of dynamic optical potentialsAcousto-optic modulationDynamic optical potentialsModulação acusto-ópticaOptical tweezersPinça ópticaPotenciais ópticos dinâmicosDesde o desenvolvimento dos primeiros métodos de controle do movimento e posição de partículas usando lasers, ainda no início da década de 1970, até o reconhecimento com o prêmio Nobel de Física de 2018, uma das principais e mais versáteis ferramentas de manipulação óptica, as chamadas pinças ópticas, têm sido usadas majoritariamente para explorar objetos em dois regimes de tamanho: o limite das partículas sub-nanométricas (átomos e moléculas simples) e o limite das partículas micrométricas (com aplicações especialmente em sistemas biológicos). Nesse trabalho, foi desenvolvido e construído um aparato experimental para aprisionar micro e nanopartículas numa pinça óptica, que pode ser controlada de forma dinâmica usando modulação acusto-óptica do feixe de aprisionamento. A calibração da pinça óptica foi feita por diversos métodos, incluindo o método de equipartição de energia e análise do potencial óptico, resultando em forças de aprisionamento da ordem de piconewtons por micrometros. Ademais, simulações computacionais de modelos estocásticos foram realizadas com o intuito de comparar os resultados experimentais com àqueles previstos teoricamente e guiar estudos futuros.Since the development of early methods for controlling the motion and position of particles using lasers, in the 1970s, to the recognition with the 2018 Nobel Prize for Physics, one of the most versatile optical manipulation tools, the so-called optical tweezers, have been used mostly to explore objects in two limits of sizes: the sub nanometric particles (atoms and simple molecules) and the micrometric particles (with applications especially in biological systems). In this work, an experimental apparatus was developed and built to trap micro and nanoparticles in an optical tweezer that can be dynamically controlled, using acoustic-optical modulation of the trapping beam. The calibration of the optical tweezer was done using several methods, including the energy equipartition method and optical potential analysis, resulting in trapping forces on the order of piconewtons per micrometers. In addition, computational simulations of stochastic models were performed with the purpose of comparing the experimental results with those predicted theoretically and guiding future studies.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMuniz, Sérgio RicardoMartins, Thalyta Tavares2019-07-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-12092019-141442/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2019-11-08T22:02:56Zoai:teses.usp.br:tde-12092019-141442Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212019-11-08T22:02:56Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Aprisionamento óptico de micropartículas e desenvolvimento de potenciais ópticos dinâmicos
Optical trapping of microparticles and development of dynamic optical potentials
title Aprisionamento óptico de micropartículas e desenvolvimento de potenciais ópticos dinâmicos
spellingShingle Aprisionamento óptico de micropartículas e desenvolvimento de potenciais ópticos dinâmicos
Martins, Thalyta Tavares
Acousto-optic modulation
Dynamic optical potentials
Modulação acusto-óptica
Optical tweezers
Pinça óptica
Potenciais ópticos dinâmicos
title_short Aprisionamento óptico de micropartículas e desenvolvimento de potenciais ópticos dinâmicos
title_full Aprisionamento óptico de micropartículas e desenvolvimento de potenciais ópticos dinâmicos
title_fullStr Aprisionamento óptico de micropartículas e desenvolvimento de potenciais ópticos dinâmicos
title_full_unstemmed Aprisionamento óptico de micropartículas e desenvolvimento de potenciais ópticos dinâmicos
title_sort Aprisionamento óptico de micropartículas e desenvolvimento de potenciais ópticos dinâmicos
author Martins, Thalyta Tavares
author_facet Martins, Thalyta Tavares
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Muniz, Sérgio Ricardo
dc.contributor.author.fl_str_mv Martins, Thalyta Tavares
dc.subject.por.fl_str_mv Acousto-optic modulation
Dynamic optical potentials
Modulação acusto-óptica
Optical tweezers
Pinça óptica
Potenciais ópticos dinâmicos
topic Acousto-optic modulation
Dynamic optical potentials
Modulação acusto-óptica
Optical tweezers
Pinça óptica
Potenciais ópticos dinâmicos
description Desde o desenvolvimento dos primeiros métodos de controle do movimento e posição de partículas usando lasers, ainda no início da década de 1970, até o reconhecimento com o prêmio Nobel de Física de 2018, uma das principais e mais versáteis ferramentas de manipulação óptica, as chamadas pinças ópticas, têm sido usadas majoritariamente para explorar objetos em dois regimes de tamanho: o limite das partículas sub-nanométricas (átomos e moléculas simples) e o limite das partículas micrométricas (com aplicações especialmente em sistemas biológicos). Nesse trabalho, foi desenvolvido e construído um aparato experimental para aprisionar micro e nanopartículas numa pinça óptica, que pode ser controlada de forma dinâmica usando modulação acusto-óptica do feixe de aprisionamento. A calibração da pinça óptica foi feita por diversos métodos, incluindo o método de equipartição de energia e análise do potencial óptico, resultando em forças de aprisionamento da ordem de piconewtons por micrometros. Ademais, simulações computacionais de modelos estocásticos foram realizadas com o intuito de comparar os resultados experimentais com àqueles previstos teoricamente e guiar estudos futuros.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-07-12
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-12092019-141442/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-12092019-141442/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815258146868822016

Registros relacionados