发布时间:2015-07-16 10:48 原文链接: 纳米放大镜可将光线放大一万倍有望提升弱光拍摄性能

  科技日报北京7月15日电 (记者王小龙)美国威斯康星大学麦迪逊分校的科学家日前开发出一种能将光线放大一万倍的光学设备。让人称奇的是,这种神奇的“放大镜”只有几纳米大。研究人员称,该研究有望大幅提升相机弱光拍摄性能,在提高太阳能电池的转化效率上也有很大潜力。相关论文发表在近日出版的《物理评论快报》杂志上。

  光在某些方面和声音很像,可以产生共振,借助这种方式可将周围的光线放大。威斯康星大学麦迪逊分校的科学家,正是借助这一原理制造出了纳米“放大镜”。它实际上是一种纳米共振器,该设备能让光的波长变短,收集大量的光能,然后在一个非常大的区域将其散射出去。这意味着它的散射光能用于成像,能像放大镜一样,放大物体的光学尺寸。

  负责此项研究的该校电子与计算机工程学助理教授余宗福(音译)说:“就像琴弦能让周围的空气发生振动,产生美妙的音乐一样,这个非常小巧的光学器件能从周围吸收光线,产生让人惊讶的强大输出。”

  余宗福说,他们正在开发基于该技术的光电传感器,这样的设备将能帮助摄影师在弱光条件下拍出图像质量更好的图像。在成像领域,这样的能力要显著优于传统的玻璃和树脂镜片,因为这些传统光学材料更容易受到自身尺寸和光线方向的影响。

  鉴于纳米共振器能吸收大量光线的能力,该技术在提高太阳能光电转化效率方面也具有很大潜力。由于纳米共振器具有较大的光学截面,也就是说,其发光尺寸远远要大于其自身实际物理尺寸的大小,这样所带来的一个好处是,可以摆脱在类似的系统中经常会出现的、让人头痛的发热问题,让被动散热成为可能。

  研究人员称,这种纳米共振器对光散射能力显著优于之前的设备,在光传导和光传感领域开辟了一条新的途径。

相关文章

纳米结构扭曲程度首次实现控制

美国密歇根大学领导的一个研究小组显示,由纳米颗粒自组装而成的微米大小的“蝴蝶结领结”,可形成各种不同的扭曲形状,并能被精确控制。这一进展为轻松生产与扭曲光相互作用的材料开辟了道路,为机器视觉和药物生产......

中国专家研发仿生纳米递氧系统或让更多患者得到救治

记者15日获悉,中国专家携手研制了一种仿生纳米递氧系统(MFP),可用于促进脑卒中患者缺血再灌注治疗,有望延长血管再通治疗的时间窗。复旦大学药学院沙先谊教授团队、复旦大学附属闵行医院赵静主任团队和复旦......

我国学者在纳米孔道多肽测序及酶串扰效应上取得进展

图纳米孔道单分子检测及肾素-血管紧张素系统酶串扰效应示意图在国家自然科学基金项目(批准号:22027806、21834001)资助下,南京大学龙亿涛教授团队基于精准设计的生物纳米孔道单分子界面、单分子......

五位一体推动政产学研用资19位院士齐聚2023纳博会

2023年3月1日,由科技部、中国科学院指导,中国微米纳米技术学会、中国国际科学技术合作协会、国家第三代半导体技术创新中心(苏州)主办,苏州纳米科技发展有限公司承办的第十三届中国国际纳米技术产业博览会......

脂质纳米颗粒有望“大显身手

在应对新冠肺炎的鏖战中,脂质纳米颗粒(LNP)发挥了重要作用且引发极大关注。英国《自然》杂志网站2月22日报道指出,除用于研制新冠疫苗,LNP还可应用于治疗癌症等疾病,不过科学家们仍面临着降低其毒性,......

挑战科学前沿的“时空极限”

不论是体育赛事还是科学探索,挑战极限一直是人们的梦想。在国家自然科学基金的支持下,中国科学院院士、北京大学教授龚旗煌团队长期致力于挑战科学前沿的“时空极限”研究,助力人们不断拓宽认知的边界。“我们就是......

“纳米快递员”通过EMS实现远程精准递药

在好莱坞电影《奇妙旅程》中,为了救治病人,外科医生可以缩小为一百万分之一,进入人体内进行血管手术。如今,科幻照进现实,随着智能时代的到来,能在微观尺度执行任务的微纳机器人因其在药物输送、微创手术、医疗......

中科院苏州纳米所:纳米真空互联实验站二期建设验收

光明日报苏州2月19日电(记者苏雁)2月18日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米真空互联实验站二期建设项目顺利通过总验收。据悉,纳米真空互联实验站是中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所(以......

化物所包信和院士团队完成纳米团簇阵列构建

近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室纳米与界面催化研究组(502组)包信和院士、傅强研究员和宁艳晓副研究员团队在负载纳米团簇催化剂的结构控制和微观表征方面取得新进展,利用金属—氧化......

科学家提出构建聚电解质组装体新策略

将光热治疗(PTT)与磁共振成像(MRI)集成在纳米诊疗体系中,对实现个性化诊疗具有重要临床应用价值。但现有纳米体系的限域环境严重抑制了具有光热性能染料的激发态分子内运动,进而极大地限制了其光热性能。......