智能汽车|斯坦福大学减缓 / 控制光线 可应用于自动驾驶汽车激光雷达
【智能汽车|斯坦福大学减缓 / 控制光线 可应用于自动驾驶汽车激光雷达】
盖世汽车讯光的速度非常快 ， 而这种速度对于快速交换信息至关重要 ， 不过 ， 当光穿过材料时 ， 其激发原子和分子的机会就会变得非常小 。 如果科学家能够减慢光粒子或光子的速度 ， 就可以为一系列新技术应用打开大门 。
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据外媒报道 ， 近日 ， 斯坦福大学（Stanford）的研究人员就展示了一种可显著降低光速的新方法 ， 与在回声室将声音"抓住"并随意引导声音传播的方向一样 。 斯坦福大学材料科学与工程系副教授JenniferDionne在实验室中 ， 将超薄硅片构造成纳米大小的条棒 ， 利用共振捕获光线 ， 然后再释放光线或重新定向 。 此类"高质量因子"（high-quality-factor）或"高Q"谐振器可能可以创造操控和使用光的新方法 ， 实现量子计算、虚拟现实和增强现实、光学WiFi ， 甚至检测SARS-CoV-2病毒等应用 。
在操纵光之前 ， 需要打造谐振器 ， 这其实带来了很多挑战 。
该设备的核心部件是一层极薄的硅 ， 可以高效地捕获光线 ， 对近红外光的吸收率也很低 ， 而科学家们正想控制近红外光 。 硅放在透明材料晶片（如蓝宝石）上 ， 研究人员将电子显微镜的"针头"置于晶片上蚀刻纳米天线图案 。 此种图案必须划得尽可能平滑 ， 因为此类天线需要像回音室的墙壁一样 ， 而如果有缺陷就会抑制捕捉光线的能力 。
最终 ， 该设备的质量因子高达2500 ， 比以往任何类似设备的质量因子（质量因子是描述共振行为的一种度量 ， 与光的寿命成正比）高出两个数量级（100倍） ， 从而可以实现各种技术应用 。
例如 ， 生物传感 。 单个的生物分子非常小 ， 基本无法看到 。 但是 ， 让光在一个分子中穿透成百上千次 ， 可以极大地增加打造可探测散射效应的机会 。
现在 ， 研究人员们正致力于将此种技术用于探测COVID-19的抗原（能引发免疫反应的分子）和抗体（在反应中 ， 由免疫系统产生的蛋白质） 。 此种高质量因子纳米谐振器还可以让每个天线单独工作 ， 以同时探测不同类型的抗体 。
此外 ， 该项技术还可用于通常用于自动驾驶汽车的激光雷达 ， 以及在量子科学中发挥作用 。
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