[圖]科學家成功研發新型納米激光：比人的頭發薄約一千倍

近期由美國西北大學和哥倫比亞大學組成的科研團隊成功研發出新型激光，在對人體幾乎不產生損害的情況下植入到生物組織中。研究團隊測量的厚度不到150納米，而且所需要的功率也非常小。團隊希望進一步對該激光設備進行優化，從而為神經系統疾病和疾病診斷開辟新的療法。

長期以來，科學家都在研究如何利用光來改善患者的各種症狀。這些措施包括，使用各種激光療法來攻擊癌細胞，在「脆弱區」（delicate areas）清除患病組織，清除可能引起阿爾茨海默氏症和帕金森氏症的有毒腦蛋白等等。

不過激光在檢測癌症和其他疾病上也有巨大的潛力。例如，今年早些時候，阿肯色大學的科學家發表了一篇論文，描述了一種工具，該工具使用激光加熱血液周圍循環的腫瘤細胞，使其可以通過超聲波檢測。

該科研團隊新開發的設備主要由玻璃製成，厚度在50至150納米之間，比人的頭發薄約一千倍。以前，在開發這種規模的激光器方面已經取得了進展，但是它們通常需要紫外線來為其供電，這並不總是理想的。

哥倫比亞大學機械工程學副教授P. James Schuck說：「這很糟糕，因為人們如果想要在非常規環境下使用小型激光器，極易受到紫外線和低效操作所產生的多餘熱量的損害。」

於是Schuck和他的團隊重點關注了稱之為「photon upconversion」（光子上轉換）的過程，在該過程中，低能光子被吸收並引導到具有更高能量輸出的單個光子中。通過這樣做，研究人員將低能生物相容的紅外光子轉變為可見的激光束。

西北大學Weinberg College of Arts and Sciences的化學教授Teri Odom表示：「我們產生的納米激光是透明，但是當我們用肉眼看不到的光泵浦光時，可以產生可見光子。這種連續波、低功率特性將打開許多新應用，尤其是在生物成像領域。」

研究人員表示除了人體之外，這種納米激光還可以在其他高精度、高密集的領域使用，例如量子電路和微處理器。

該小組的研究發表在《自然·材料》雜誌上。

來源：cnBeta