Инженеры MIT создали чип-масштабный нано-фонарик, открывая путь к продвинутым вирусным датчикам

В работе, которая когда-нибудь может превратить мобильные телефоны в датчики, способные обнаруживать вирусы и другие микроскопические объекты, исследователи MIT построили мощный нано-масштабный фонарик на чипе.

Их подход к проектированию крошечного светового луча на чипе также может быть использован для создания множества других нано-фонариков с разными характеристиками луча для различных приложений. Представьте широкий прожектор против луча света, сфокусированного на одной точке.

На протяжении многих десятилетий ученые использовали свет для идентификации материала, наблюдая, как этот свет взаимодействует с материалом. Они делают это, по сути, направляя луч света на материал, а затем анализируя этот свет после его прохождения через материал. Поскольку все материалы взаимодействуют со светом по-разному, анализ света, прошедшего через материал, обеспечивает своего рода «отпечаток пальца» для этого материала. Представьте, как это сделать для нескольких цветов — нескольких длин волн света — и захватить взаимодействие света с материалом для каждого цвета. Это приведет к еще более детальному отпечатку.

Большинство инструментов для этого, известных как спектрометры, относительно велики. Сделав их намного меньше, можно получить ряд преимуществ. Например, они могут быть портативными и иметь дополнительные приложения (представьте будущий мобильный телефон с автономным датчиком для конкретного газа). Однако, в то время как исследователи сделали большие успехи в миниатюризации датчика для обнаружения и анализа света, прошедшего через данный материал, миниатюризированный и соответствующим образом сформированный луч света — или фонарик — остается проблемой. Сегодня этот луч света чаще всего обеспечивается макроскопическим оборудованием, таким как лазерная система, которая не встроена в сам чип, как датчики.