俄勒岡大學(xué)研發(fā)類似蹦床的微型傳感器,可機(jī)械測(cè)量光線

該設(shè)備是由俄勒岡大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的,被稱為“石墨烯納米機(jī)械測(cè)輻射熱計(jì)”,有點(diǎn)像一個(gè)微型蹦床。
“彈性”部分是一片石墨烯,這是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。它具有很高的導(dǎo)熱性,并延伸到已經(jīng)蝕刻成一塊硅片的孔中。整個(gè)東西的厚度只有人類頭發(fā)的十分之一。
當(dāng)幾乎任何顏色的光入射到石墨烯時(shí),材料都會(huì)迅速加熱并膨脹,從而導(dǎo)致其振動(dòng)間距發(fā)生變化。這類似于鼓音調(diào)取決于鼓膜張力的方式。實(shí)際上,通過(guò)跟蹤石墨烯膜的螺距變化程度-機(jī)電“監(jiān)聽(tīng)”其振動(dòng)-可以非常精確地確定照射到輻射熱計(jì)的光量。

現(xiàn)在科學(xué)家希望該技術(shù)最終可以用于天文學(xué)和醫(yī)學(xué)成像等應(yīng)用中,以測(cè)量長(zhǎng)波長(zhǎng)的光(例如紅外光)。傳統(tǒng)的電子傳感器無(wú)法準(zhǔn)確地檢測(cè)到這些。此外,測(cè)輻射熱儀在比此類傳感器更高的環(huán)境溫度下工作-超過(guò)2000oC-因此增加了其可能的用途。
研究小組負(fù)責(zé)人 Benjamín Alemán教授表示:“我們希望這種設(shè)備將幫助科學(xué)家解開(kāi)我們太陽(yáng)和其他恒星的奧秘,通過(guò)更安全的熱X射線成像改善醫(yī)學(xué)診斷,并幫助消防員更好地觀察大火,從而挽救更多生命。”
有關(guān)該研究的論文最近發(fā)表在《自然通訊》雜志上。



