據(jù)悉，研究人員應(yīng)通過(guò)將光困在黃金的微小縫隙中哄騙分子將不可見(jiàn)的紅外線轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光，這創(chuàng)造了新的低成本的傳感探測(cè)器。 檢測(cè)我們眼睛可見(jiàn)的紅色范圍以外的光是很難做到的，因?yàn)楦覝叵碌沫h(huán)境熱量相比，紅外光攜帶的能量非常小。這掩蓋了紅外光，除非專門(mén)的探測(cè)器被冷卻到非常低的溫度，但這既昂貴又耗能。

現(xiàn)在，由劍橋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組展示了檢測(cè)紅外光的新概念，其顯示了如何將其轉(zhuǎn)化為易于檢測(cè)的可見(jiàn)光。

在跟來(lái)自英國(guó)、西班牙和比利時(shí)的同事的合作下，該團(tuán)隊(duì)利用單層分子吸收其振動(dòng)的化學(xué)鍵內(nèi)的中紅外光。這些振動(dòng)的分子可以將它們的能量捐獻(xiàn)給它們遇到的可見(jiàn)光，進(jìn)而將其 向上轉(zhuǎn)化為更接近光譜藍(lán)色端的發(fā)射，然后可以被現(xiàn)代可見(jiàn)光相機(jī)檢測(cè)到。

《科學(xué)》報(bào)道的這一結(jié)果為感知污染物、追蹤癌癥、檢查氣體混合物和遠(yuǎn)程感知外部宇宙開(kāi)辟了新的低成本途徑。

研究人員面臨的挑戰(zhàn)是確保顫動(dòng)的分子足夠快地遇到可見(jiàn)光。來(lái)自劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室的論文第一作者Angelos Xomalis指出：“這意味著我們必須通過(guò)將其擠壓到由黃金包圍的縫隙中將光真正緊緊地困在分子周圍?！?

據(jù)了解，研究人員設(shè)計(jì)了一種將單分子層夾在鏡子和小塊黃金之間的方法，這個(gè)則只有“超材料”才能做到這一點(diǎn)，它能將光扭曲并擠壓到比人類頭發(fā)小十億倍的體積中。

“與此同時(shí)捕獲這些不同顏色的光是很難的，但我們想找到一種不昂貴的方法，并且可以很容易地生產(chǎn)出實(shí)用的設(shè)備，”來(lái)自卡文迪什實(shí)驗(yàn)室的論文共同作者Rohit Chikkaraddy博士表示。他根據(jù)他對(duì)這些構(gòu)件中的光的模擬設(shè)計(jì)了這些實(shí)驗(yàn)。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室納米光子學(xué)中心的Jeremy Baumberg教授指出：“這就像聆聽(tīng)緩慢的地震波，通過(guò)跟小提琴弦的碰撞來(lái)獲得容易聽(tīng)到的高聲嘯叫且不會(huì)弄壞小提琴。”

研究人員強(qiáng)調(diào)，雖然現(xiàn)在還處于早期階段，但有很多方法可以優(yōu)化這些廉價(jià)的分子探測(cè)器的性能，然后可以在光譜的這個(gè)窗口獲得豐富的信息。

從星系結(jié)構(gòu)的天文觀測(cè)到感知人類激素或入侵性癌癥的早期跡象，許多技術(shù)都可以從這種新探測(cè)器的進(jìn)步中受益。