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「图」科学家成功研发新型纳米激光:比人的头发薄约一千倍

作者:匿名
2019-11-03 21:08:32人气:2630

最近,一个由西北大学和哥伦比亚大学组成的研究小组成功研制出一种新型激光器,可以植入生物组织,对人体几乎没有伤害。研究小组测量的厚度小于150纳米,所需功率非常小。该团队希望进一步优化激光设备,从而为神经系统疾病和疾病诊断开辟新的疗法。

长期以来,科学家们一直在研究如何利用光来改善患者的各种症状。这些措施包括使用各种激光疗法攻击癌细胞,去除“脆弱区域”的病变组织,以及去除可能导致阿尔茨海默病和帕金森病的有毒脑蛋白。

然而,激光在检测癌症和其他疾病方面也有很大的潜力。例如,今年早些时候,阿肯色大学的科学家发表了一篇论文,描述了一种使用激光加热血液中循环的肿瘤细胞的工具,这样它们就可以通过超声波检测。

研究小组新开发的设备主要由玻璃制成,厚度在50到150纳米之间,比人类头发薄约1000倍。以前,在开发这种尺寸的激光器方面已经取得了进展,但是它们通常需要紫外光来驱动,这并不总是理想的。

P.哥伦比亚大学机械工程副教授詹姆斯·舒克(james schuck)表示:“这非常糟糕,因为如果人们想在非常规环境中使用小型激光器,他们极易受到紫外线和低效操作产生的多余热量的影响。”

Schuck和他的团队随后专注于一个叫做“光子上转换”的过程,在这个过程中,低能光子被吸收并导向一个具有更高能量输出的单光子。通过这样做,研究人员将低能生物相容的红外光子转换成可见激光束。

西北大学温伯格艺术与科学学院的化学教授泰瑞·奥多姆(Teri odom)说:“我们产生的纳米激光是透明的,但是当我们泵送肉眼看不见的光时,就可以产生可见光光子。这种连续波、低功率的特性将开辟许多新的应用,特别是在生物成像领域。”

研究人员表示,除了人体之外,纳米激光器还可以用于其他高精度和高密度领域,如量子电路和微处理器。

该小组的研究发表在《自然材料》杂志上。


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