שנאי אור מולקולרי: לראות את מה שלא יכולת לראות קודם

חוקרים מכמה אוניברסיטאות אירופיות ומהמכון הטכנולוגי הסיני ווהאן פיתחו שיטה חדשה לזיהוי אור בטווח האינפרא אדום העמוק על ידי שימוש בה. תדירות להמיר לזה של אור נראה. המכשיר יכול לראות את "שדה הראייה" של גלאים רגישים לאור גלוי אל תוך טווח אינפרא אדום לְהַרְחִיב. התגלית, שתוארה כפורצת דרך, נעשתה במגזין מדע שפורסם.

למות החלפת תדרים זו משימה לא קלה. בגלל ה שימור אנרגיה תדירות האור היא תכונה בסיסית שלא ניתן לשנות בקלות על ידי החזרת אור ממשטח או הפנייתו דרך חומר. בתדרים נמוכים יותר, האנרגיה המועברת על ידי האור אינה מספיקה כדי ליצור את קולטני אור להפעיל בעיניים שלנו ובהרבה חיישנים, וזו בעיה, שכן הרבה מתרחש בתחום התדרים מתחת ל-100 THz, כלומר באינפרא אדום האמצעי והרחוק. לדוגמה, גוף עם טמפרטורת פני השטח של 20 מעלות צלזיוס פולט אור אינפרא אדום בתדרים של עד 10 THz, אותו ניתן "לראות" בעזרת הדמיה תרמית. בנוסף, לחומרים כימיים וביולוגיים יש פסי ספיגה מובהקים בטווח האינפרא אדום הבינוני, מה שאומר שנוכל להשתמש בהם בעזרת האינפרא אדוםספקטרוסקופיה להזדהות בצורה לא הרסנית.

 מקור תמונה: Pixabay / אלה

מדענים פתרו בעיה זו באמצעות ה אור אינפרא אדום בעזרת מדיום ביניים - חלקיקים מתנודדים קטנים - תוספת אנרגיה. האור האינפרא אדום מופנה אל המולקולות, שם הוא הופך לאנרגיית רטט. במקביל הם הופכים להיות אותו הדבר מולקולות מתדר גבוה יותר  קרן לייזר שמספקת אנרגיה נוספת וממירה את התנודות לאור נראה. כדי לשפר את תהליך ההמרה, המולקולות מוטמעות בין ננו-מבנים מתכתיים הפועלים כאנטנות אופטיות ואור אינפרא אדום ו אנרגיית לייזר להתמקד במולקולות.

הדפסה