纳米手电筒使光的新应用成为可能
为了有朝一日可以将手机变成能够检测病毒和其他微小物体的传感器,麻省理工学院的研究人员在芯片上构建了一个强大的纳米级手电筒。
他们在芯片上设计微小光束的方法也可用于为不同的应用创建具有不同光束特性的各种其他纳米手电筒。想象一下广角聚光灯与聚焦在一个点上的光束。
几十年来,科学家们通过观察光与材料的相互作用来使用光来识别材料。他们通过基本上将一束光照射在材料上,然后在光线穿过材料后对其进行分析来做到这一点。由于所有材料与光的相互作用不同,因此对穿过材料的光的分析可以为该材料提供一种“指纹”。想象一下,对几种颜色(几种波长的光)进行此操作,并为每种颜色捕获光与材料的相互作用。这将导致指纹更加详细。
大多数用于执行此操作的仪器(称为光谱仪)都相对较大。使它们更小将有许多优点。例如,它们可以是便携式的并具有其他应用程序(想象一下装有用于特定气体的独立传感器的未来手机)。然而,尽管研究人员在小型化传感器以检测和分析通过给定材料的光方面取得了长足的进步,但小型化和适当形状的光束 - 或手电筒 - 仍然是一个挑战。如今,这种光束通常由诸如激光系统之类的宏观设备提供,它不像传感器那样内置在芯片本身中。
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