القوى الضوئية: من الأساسيات إلى التطبيقات البيولوجية

تشكل القوى الضوئية، التي تنشأ عمومًا من تغييرات تدرجات المجال أو الزخم الخطي الذي تحمله الفوتونات، أساسًا للحبس الضوئي والتلاعب. تساعد التقدمات في القوى الضوئية على كشف طبيعة تفاعلات الضوء والمادة، مما يعطي إجابات لمجموعة واسعة من الأسئلة ويحل مشاكل عبر مختلف التخصصات، ولا تزال تقدم رؤى جديدة في العديد من العلوم المثيرة، وخاصة في مجالات التكنولوجيا البيولوجية، تطبيقات المواد، والعلوم الكمومية. تركز هذه المراجعة على التقدمات الحديثة في القوى الضوئية، بدءًا من الأساسيات إلى التطبيقات للاستكشاف البيولوجي. أولاً، يتم وصف أساسيات الأنواع المختلفة من القوى الضوئية مع آليات جديدة لتفاعل الضوء والمادة وتقنيات المجال القريب لتوليد القوى الضوئية بما يتجاوز حد الحيود بدقة نانومترية. ثم يتم مراجعة القوى الضوئية للتطبيقات البيولوجية من المختبر إلى الكائن الحي. يتم مناقشة التطبيقات من التلاعب الفردي إلى التجميع المتعدد في مجسات حيوية بصرية وظيفية والبنى فوق الجزيئية للمواد اللينة. في نهاية المطاف، يتم تقديم اتجاهات مستقبلية لاستخدام القوى الضوئية في الاستكشاف البيولوجي.