據(jù)悉，研究人員應(yīng)通過將光困在黃金的微小縫隙中哄騙分子將不可見的紅外線轉(zhuǎn)化為可見光，這創(chuàng)造了新的低成本的傳感探測器。 檢測我們眼睛可見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，除非專門的探測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紅外光的新概念，其顯示了如何將其轉(zhuǎn)化為易于檢測的可見光。

在跟來自英國、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)代可見光相機(jī)檢測到。

《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光。來自劍橋大學(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：“這就像聆聽緩慢的地震波，通過跟小提琴弦的碰撞來獲得容易聽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器的進(jìn)步中受益。