Een laserstraal die objecten kan vastpakken en neerzetten? Het kwam lange tijd enkel voor in sciencefictionverhalen, tot Arthur Ashkin erin slaagde om de droom van menig Star Trek-fan op microscopisch niveau te realiseren.

Zijn versie van de 'trekstraal' kan weliswaar geen ruimteschepen vastnemen, maar wel atomen en moleculen. Door de lichtdruk worden die naar het midden van de laserbundel geduwd, waar ze netjes blijven zitten. Nadat de onderzoeker van Bell Labs in 1986 al kleine deeltjes kon oppakken en terug neerzetten, deed hij een jaar later hetzelfde met een bacterie - zonder die te beschadigen. Na verloop van tijd begon het te dagen dat Ashkins uitvinding kon gebruikt worden als een soort 'optisch pincet'. Tegenwoordig maken microbiologen effectief gebruik van het precisie-instrument, bijvoorbeeld om DNA te bestuderen.

De 96-jarige Amerikaan wordt daar nu voor beloond met de Nobelprijs voor Natuurkunde. Hij is de oudste winnaar ooit die een Nobelprijs in ontvangst mag nemen.

Ashkin krijgt de helft van de prijs, die dit jaar omgerekend 870.000 euro waard is. De andere helft gaat naar het duo Gérard Mourou en Donna Strickland, die eveneens een revolutie in de laserfysica ontketenden.

Laserstraal voor oogcorrecties

De Fransman en de Canadese publiceerden in 1985 samen een artikel waarin ze een methode beschreven om zeer intense laserpulsen te maken. In tegenstelling tot andere lichtbronnen die licht in verschillende kleuren en in alle richtingen uitzenden, bestaat een laser uit een rechtlijnige bundel licht van dezelfde kleur. Dat betekent ook dat je veel energie op één plaats concentreert, met het gevaar dat je gaten brandt in het materiaal waarmee je de laserbundel probeert te maken.

Mourou en Strickland vonden een oplossing door licht afwisselend te versterken en samen te drukken, waarbij de kleuren van elkaar gescheiden werden. Daardoor ontstond een ultrakorte laserpuls met hoge intensiteit, zonder dat die hun materiaal vernietigde. Hun techniek groeide uit tot de standaard om hoge-intensiteitslasers maken. Ze vindt vandaag haar weg in verschillende industriële en medische toepassingen - denk maar aan de miljoenen mensen die jaarlijks hun ogen laten 'laseren' om scherp te kunnen zien zonder bril of lenzen.

Eerste vrouw sinds 1963

Strickland is overigens nog maar de derde vrouw die de hoogste onderscheiding voor Fysica toegekend krijgt, na Marie Curie in 1903 en Maria Goeppert-Mayer in 1963.