Жемчуг издавна считался украшением, придающим наряду женщины неповторимость. Его таинственный блеск завораживает и вызывает неповторимые ощущения. Однако новаторы из Университета Пердью (США) используют жемчужины не как драгоценности, а всего лишь в качестве материала для создания инструментов, необходимых для обработки спектральной информации.
Спектрометры исследуют взаимодействие вещества и света в зависимости от электромагнитного спектра и обычно используются в биомедицинских и военных целях. Например, они применялись для диагностики различных видов рака, а в вооружении - для выявления газов.
«К сожалению, широкое использование и практическая адаптация спектроскопии часто ограничены из-за нехватки обычных спектрометров, - отметил Янг Ким, доцент кафедры биомедицинской инженерии в Пердью. - Современные спектрометры требуют сложной сборки, высокоточной настройки и больших физических размеров или габаритов, которые препятствуют их быстрому внедрению для практического применения».
Команда Университета Пердью продемонстрировала обработку информации с помощью жемчужного спектрометра. Работа, финансирование которой проводилось ВВС США, опубликована в Nano Letters.
Ученые обнаружили, что жемчуг - идеальный природный объект для применения «локализации света Андерсона», технологии, получившей такое название в честь Филипа Андерсона, нобелевского лауреата. Его концепция была расширена для описания того, как свет подвергается резонансам внутри материалов из-за их сильного рассеяния, пояснил Ким.
При этом он подчеркнул: «Мы не думаем, что прямое использование жемчуга будет хорошим вариантом для массового производства массивов мультиспектральных фильтров». Жемчужины должны научить конструировать неупорядоченные наноструктуры для разработки нового класса спектральной информации.
Исследователи Университета Пердью предполагают, что их новое открытие даст ученым идею гибридизации материалов и цифровых свойств, которые могут быть полезны для инноваций в биомедицинских и оборонных технологиях.
