激光驱动的“metajets”：为无燃料推进开路 ^{CEFR B2}

德州农工大学机械工程系的团队开发出一种由超表面构成的微米级推进装置，称为“metajets”，并用激光实现了对其在三维空间的精确操控。该项工作由助理教授Shoufeng Lan领导，成果发表于《Newton》。研究表明，metajets具有先前未展示的完整三维机动能力，这对光学推进研究是一个重要进展。

这些metajets基于超表面——经过纳米级图案化的超薄材料。通过设计表面形状、取向和布局，研究者能够在微小尺度上塑造并重定向光束，从而把光的动量传递给装置并产生力。与改变光束本身的方案不同，团队将控制功能直接内置于材料中，这一差异带来更灵活的力生成并暗示更好的可扩展性。产生的力取决于光的功率而非装置尺寸，理论上如果光功率足够，原理可适用于更大尺度。

目前的装置尺寸只有几十微米，制造需要纳米级精度，相关工作在AggieFab纳米制造设施完成，并得到德州农工工程实验站和大学的支持。为了更好观察运动并抵消重力，研究者在流体环境中进行了测试，并正寻求外部经费将测试扩展到微重力环境。

这一工作与欧洲的相关研究以及美国加州理工学院和罗切斯特理工学院的努力共同构成了更广泛的光产生力研究框架。研究结果还指出，光有可能在大约20年内使前往半人马座阿尔法星的旅行成为现实，表明从微观装置到航天器的无接触、无燃料运动和控制具有发展潜力。