MIT entwickelt chipskaligen Nano-Blitz für virale Sensoren

In einer Arbeit, die eines Tages Smartphones in Sensoren verwandeln könnte, die Viren und andere winzige Objekte detektieren, haben MIT-Forscher einen leistungsstarken nanoskaligen Blitz auf einem Chip entwickelt.

Ihr Ansatz zum Design des winzigen Lichtstrahls auf einem Chip könnte auch genutzt werden, um eine Vielzahl weiterer Nano-Blitze mit unterschiedlichen Strahleigenschaften für verschiedene Anwendungen zu erstellen. Denken Sie an einen breiten Scheinwerfer versus einen auf einen einzelnen Punkt fokussierten Lichtstrahl.

Seit vielen Jahrzehnten nutzen Wissenschaftler Licht, um Materialien zu identifizieren, indem sie beobachten, wie Licht mit dem Material interagiert. Sie tun dies, indem sie im Wesentlichen einen Lichtstrahl auf das Material richten und das Licht analysieren, nachdem es das Material durchdrungen hat. Da alle Materialien unterschiedlich mit Licht interagieren, liefert eine Analyse des durch das Material hindurchtretenden Lichts eine Art „Fingerabdruck“ für dieses Material. Stellen Sie sich vor, man tut dies für mehrere Farben – mehrere Wellenlängen des Lichts – und erfasst die Wechselwirkung von Licht mit dem Material für jede Farbe. Das würde zu einem noch detaillierteren Fingerabdruck führen.

Die meisten Instrumente dafür, bekannt als Spektrometer, sind relativ groß. Ihre Verkleinerung hätte zahlreiche Vorteile. Sie könnten tragbar sein und zusätzliche Anwendungen ermöglichen (stellen Sie sich ein futuristisches Smartphone mit einem selbstständigen Sensor für ein bestimmtes Gas vor). Während Forscher große Fortschritte bei der Miniaturisierung des Sensors zur Detektion und Analyse des durch ein gegebenes Material hindurchgetretenen Lichts gemacht haben, bleibt ein miniaturisierter und entsprechend geformter Lichtstrahl – also eine Taschenlampe – eine Herausforderung. Heute wird dieser Lichtstrahl meist von makroskopischen Geräten wie Lasersystemen bereitgestellt, die nicht wie die Sensoren in den Chip selbst integriert sind.