Mae ffisegwyr yn cynnig ffordd newydd o ganfod ymbelydredd isgoch
Yn ddiweddar, mae ffisegwyr yn y Sefydliad Technoleg Ffederal yn Lausanne (EPFL) wedi cynnig dull newydd o ganfod ymbelydredd isgoch, sy'n hynod sensitif a gall hyd yn oed ganfod signalau ffoton sengl. Datrysiad nanoraddfa yn seiliedig ar lwyfan optomecaneg moleciwlaidd i uwch-drosi ffotonau terahertz a chanol-is-goch (MIR) i'r band gweladwy-ger-is-goch (VIS-NIR) ac ychwanegu sŵn atynt gan ddefnyddio model cwantwm llawn a dadansoddwyd effeithlonrwydd trosi yn fanwl. . Cyhoeddwyd yr ymchwil o'r enw "Llwyfan moleciwlaidd ar gyfer trosi amledd ar lefel un ffoton" yn physiology.optics, a chyfeiriad y papur yw: https://arxiv.org/abs/1910.11395v1.
Wrth ddefnyddio gwe-gamerâu neu gamerâu ffôn symudol, rydym yn profi pŵer synwyryddion rhad, cryno a ddatblygwyd dros yr ychydig ddegawdau diwethaf ar gyfer rhanbarth gweladwy'r sbectrwm electromagnetig. Mewn cyferbyniad, mae angen offer cymhleth a drud i ganfod ymbelydredd amledd isel sy'n anweledig i'r llygad noeth, megis ymbelydredd canol-goch ac isgoch pell. Nid yw synwyryddion ar gyfer adnabod moleciwlaidd a delweddu ymbelydredd gwres a allyrrir yn naturiol gan y corff dynol ar gael yn eang eto oherwydd diffyg technoleg gryno. Felly, gallai datblygiadau cysyniadol newydd yn y maes hwn gael effaith enfawr ar ein bywydau bob dydd. Mae canfod ffotonau sengl yn uniongyrchol gyda thonfeddi mwy na 2 ficromedr o dan amodau amgylchynol yn dal i fod yn her dechnegol ddifrifol ar hyn o bryd.
Ar hyn o bryd, y dechneg fwyaf poblogaidd ar gyfer canfod ymbelydredd isgoch canol-i-bell yw'r microbolomedr, sy'n cynnwys amrywiaeth o thermomedrau bach sy'n mesur y gwres a gynhyrchir gan ymbelydredd wedi'i amsugno. Mae gan synwyryddion o'r fath nifer o gyfyngiadau, yn enwedig amseroedd ymateb araf a'r anallu i ganfod signalau ymbelydredd gwan.
Mae tîm EPFL dan arweiniad Christophe Galland a Tobias Kippenberg wedi cynnig dull canfod newydd sy'n dilyn llwybr hollol wahanol: yn gyntaf trosi'r ymbelydredd anweledig yn olau gweladwy ac yna ei ganfod gyda thechnolegau presennol. Wrth wraidd y cysyniad newydd hwn mae nanostrwythurau metel-moleciwlaidd hybrid. Mae'r metel yn cael ei addasu i ganolbwyntio ymbelydredd isgoch ar y moleciwlau, gan achosi iddynt ddirgrynu. Yna mae egni'r moleciwlau dirgrynol yn cael ei drawsnewid yn ymbelydredd eto, ond y tro hwn fel golau gweladwy. Mae'r nanostrwythur hybrid hwn, a ddyluniwyd mewn cydweithrediad â Diego Martin-Cano (Sefydliad Golau Max Planck, Erlangen, yr Almaen), yn cyflawni effeithlonrwydd trosi uchel wrth grebachu'r dyfeisiau i feintiau llawer llai na thonfedd golau isgoch.
