Свет, подобно невидимой реке, течёт в пространстве. Если на пути потока поставить препятствие, вода закручивается воронками — так и специально спроектированные поверхности порождают световые «водовороты», захватывающие наночастицы, словно щепки в водовороте. Ещё в XIX веке Джеймс Клерк Максвелл вывел теоретические формулы, описывающие давление света, — силу, с которой фотоны воздействуют на вещество. Сегодня алгоритмы, основанные на этих уравнениях, рассчитывают рельеф поверхности из мельчайших деталей, формируя своего рода русло для световой реки. Такая поверхность, напоминающая частокол из наноразмерных зубцов, создаёт резкие перепады интенсивности в световом пятне. Именно крутизна этих перепадов, а не общая сила потока, определяет крепость захвата: чем резче меняется интенсивность, тем надёжнее частица удерживается в ловушке. Эти оптические ловушки интегрируют в водные растворы, чтобы бесконтактно улавливать и сортировать углеродные нанотрубки, вирусы и бактерии. С их помощью собирают микрочипы без механического контакта и удерживают одиночные атомы для квантовых схем. Конструкции демонстрируют высокую эффективность и пригодны для массового производства.