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前沿科技之世界最小纳米耳 聆听细菌

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发表于 2012-1-20 19:50:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
一枚针掉在地上,是非常安静的。但一个细菌会怎么样呢? 7 D8 Q/ U; K/ w5 O7 N

# i( J8 h1 k0 ^" U# T9 _& ?: S 要听到小于一定尺寸的任何东西,通常都是很难做到的。但如果你有“纳米耳”,就不会这样。这种耳是微观黄金粒子,被激光束捕捉,可以辨别的声音比人类通常可以听到的,要弱一百万倍。 8 w: a6 ^. v" T; M" K+ k
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声波产生,是因为空气被压缩和解压,原因是压力波。测量这种压力,其实是测量空气分子的来回运动,这就会看到一种正弦波模式,正是这使声音有一个给定的频率。 7 H6 l1 y9 [& c0 a
( R/ V4 g1 j8 v: ]1 d5 p: b
不过,要在微小的尺度测量声波,就需要一种方法,测量的运动也是在类似的小尺度,而且没有麦克风可以做到这一点。这正是金粒子和激光束可以做到的。   V  ?0 U% U6 _6 H, R7 E, L8 J
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激光束形成一副“光镊”,激光束用透镜聚焦,然后,这束激光就可以左右移动微小粒子。这是一个常见的方法,用于许多领域,可研究分子生物学。   T+ S) E6 q8 z( h! o+ b

0 z9 Q- g& n. s 在这种情况下,光学物理学家约亨 菲尔德们(Jochen Feldmann)和他的同事们,在德国慕尼黑大学(University of Munich in Germany)光子学和光电子组,捕捉到60纳米宽的金粒子,采用的就是激光。金粒子沉浸在水中,周围是其他类似物质。然后,科学家们用另一束激光加热其他纳米粒子,测量第一种粒子会有多少运动,进行响应。
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他们得到的是一种方法,听到的振动更为敏感,超过以往任何时候。他们甚至可以分辨,声音来自哪个方向。三维阵列可以形成一幅声学图像,反映非常小的物体。 7 A% d8 L) H. [2 j" J

( ~( N' N% ~) P, \ 那么,为什么关心细菌听起来像什么?还需要做一些研究,这才能成为一种实验工具,但早期迹象显示,它可用于观察微生物移动,所采用的方法是前所未有的。即使没有别的意义,它也开辟了一个全新的研究反向,就像超声技术开辟产前保健那样。 $ N% Q5 S- `- V
/ U' C+ P- H1 m3 n- f0 N
这项成果发表于2012年1月3日的《物理评论快报》(Physical Review Letters),题为《光学捕捉金纳米粒子聆听微观世界》(Optically Trapped Gold Nanoparticle Enables Listening at the Microscale)。
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发表于 2012-1-20 21:28:51 | 显示全部楼层
希望若干年后能大概理解其中的原理,希望现在努力还来的及
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发表于 2012-1-21 14:03:21 | 显示全部楼层
如果这个能用于探测,岂不是可以将美的日死在海底?完完整整的背交式。
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