Clasificación Sensible a la Quiralidad Totalmente Óptica a Través de Fuerzas Laterales Reversibles en Campos de Interferencia

Separar sustancias por su quiralidad enfrenta grandes desafíos así como oportunidades en química y biología. En este estudio, proponemos una solución totalmente óptica para la clasificación pasiva de objetos quirales utilizando fuerzas ópticas laterales dependientes de la quiralidad inducidas por campos interferidos de manera juiciosa. Primero, investigamos las fuerzas ópticas cuando los objetos quirales se sitúan en el campo de interferencia formado por dos ondas planas con estados de polarización arbitrarios. Cuando las ondas planas están polarizadas lineal o circularmente, se encuentran fuerzas laterales distintas de cero en las posiciones de atrapamiento de la partícula, lo que hace que tales movimientos laterales sean observables. Aunque las fuerzas laterales tienen diferentes magnitudes en partículas con diferente quiralidad, sus direcciones son las mismas para partículas de manos opuestas, lo que dificulta separar las partículas quirales. Además, resolvemos el problema de clasificación investigando estados de polarización más complicados. Finalmente, logramos la separación selectiva quiral iluminando solo un rayo hacia la sustancia quiral situada en una interfaz entre dos medios, aprovechando la interferencia nativa entre los rayos incidente y reflectante en la interfaz. Nuestro estudio proporciona un enfoque robusto y perspicaz para clasificar sustancias quirales y biomoléculas con configuraciones ópticas plausibles.