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激光捕捉金纳米粒子聆听微观世界

作者: Kevin Peng转    发布于: 2014-08-20 20:13    点击:

激光捕捉到60纳米宽的金粒子,沉浸在水中,周围是其他类似物质。然后,用另一束激光加热其他的纳米粒子,测量第一种粒子会有多大的响应运动。

 

一枚针掉在地上,是非常安静的。但一个细菌会怎么样呢?

 

要听到小于一定尺寸的任何东西,通常都是很难做到的。但如果你有“纳米耳”,就不会这样。这种耳是微观黄金粒子,被激光束捕捉,可以辨别的声音比人类通常可以听到的,要弱一百万倍。

 

声波产生,是因为空气被压缩和解压,原因是压力波。测量这种压力,其实是测量空气分子的来回运动,这就会看到一种正弦波模式,正是这使声音有一个给定的频率。

 

不过,要在微小的尺度测量声波,就需要一种方法,测量的运动也是在类似的小尺度,而且没有麦克风可以做到这一点。这正是金粒子和激光束可以做到的。

 

激光束形成一副“光镊”,激光束用透镜聚焦,然后,这束激光就可以左右移动微小粒子。这是一个常见的方法,用于许多领域,可研究分子生物学。

 

在这种情况下,光学物理学家约亨˙菲尔德们(JochenFeldmann)和他的同事们,在德国慕尼黑大学(UniversityofMunichinGermany)光子学和光电子组,捕捉到60纳米宽的金粒子,采用的就是激光。金粒子沉浸在水中,周围是其他类似物质。然后,科学家们用另一束激光加热其他纳米粒子,测量第一种粒子会有多少运动,进行响应。

 

他们得到的是一种方法,听到的振动更为敏感,超过以往任何时候。他们甚至可以分辨,声音来自哪个方向。三维阵列可以形成一幅声学图像,反映非常小的物体。

 

那么,为什么关心细菌听起来像什么?还需要做一些研究,这才能成为一种实验工具,但早期迹象显示,它可用于观察微生物移动,所采用的方法是前所未有的。即使没有别的意义,它也开辟了一个全新的研究反向,就像超声技术开辟产前保健那样。


注:以上摘自光行天下


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