Норвежские ученые разработали сенсор, ключевым элементом которого являются микрорезонаторы, способные удерживать свет в длинноволновой инфракрасной области спектра. Этот сенсор, принцип работы которого основан на эффекте шепчущей галереи, сможет идентифицировать химические вещества и даже диагностировать инфекционные заболевания. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Людям хорошо известен эффект шепчущей галереи, который описывался еще в романе Жюля Верна. Согласно ему, в некоторых помещениях круглой или овальной формы шепот может распространяться вдоль стен. Из-за этого его можно услышать даже с другого конца помещения, при этом в других точках он не будет слышен. Этот эффект объясняется многократным отражением звуковой волны.
Норвежские ученые реализовали подобный эффект для световых волн в инфракрасной области спектра. Они разработали микрорезонаторы — устройства, которые могут усиливать световой сигнал в небольшом объеме. Эти устройства сделаны из германия, из которого также изготавливаются оптические линзы в сенсорах и инфракрасных камерах. Этот материал достаточно дешевый и распространенный. Разработанные исследователями микрорезонаторы способны удерживать инфракрасные волны практически в 100 раз больше, чем предыдущие версии. Благодаря этому ученые могут изготовить так называемую частотную гребенку. Она представляет собой лазеры, спектр которых состоит из серии дискретных линий, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Такая технология используется в GPS, атомных часах и в других сферах. В сенсорах на основе микрорезонаторов она может позволить детектировать множество химических веществ сразу, что станет преимуществом этой разработки.
Ученые считают, что их сенсор может помочь в идентификации химических веществ и частиц. Он сможет даже анализировать образцы газов или жидкостей и определять в них наличие вирусов или бактерий. В будущем такая технология сможет быть использована для диагностики инфекционных заболеваний, помогая отличить грипп от коронавируса или простуды.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
