首页 > 科技 >

让你意想不到用玻璃检测纳米粒子的存在

2018-07-14 07:21:06 网络整理 阅读:147 评论:0

冲绳科学技术研究生院(OIST)的科学家已经开发出一种技术,实际上可以将光照在某些最小的颗粒上以检测它们的存在 - 它是由微小的玻璃气泡发展而来的。

让你意想不到用玻璃检测纳米粒子的存在

放大的玻璃Whispering Gallery Resonator照片。气泡非常小,小于人发的宽度。

该技术基于一种独特的物理现象,称为“窃窃私语画廊”,由物理学家罗瑞(Lord William Ray Strigh)于1878年描述,并以伦敦圣保罗大教堂圆顶内的声学效应命名。有可能清楚地听到对面的圆形画廊一侧的低语。这是由于声波沿着圆顶壁移动到另一侧。这种效果可以通过光线在微小的玻璃球体中再现,其宽度恰好等于一缕头发的宽度,称为Whispering Gallery Resonator(WGR)。

在将光照射到球体中时,它一次又一次地在内表面上反弹,,形成光学转盘。沿着微小球体内表面反弹的光子最终可以长距离传播,有时长达100米。然而,每当光子从球体表面反射回来时,就会有少量光线逃逸。这种泄漏的光在球体周围形成一种光环,称为渐逝光场。

纳米粒子进入该场的范围时,其波长会被它们扭曲,从而有效地改变其颜色。研究人员可以监控这些颜色的变化,并将WGR用作传感器;早些时候,不同的研究团队使用它们来检测溶液中的单个病毒颗粒。然而,OIST的研究人员观察到,可以对先前的工作进行改进,以开发更敏感的设计。

相关文章