纳米激光有可能用于治疗神经紊乱或感觉疾病的生物标记。

 

研究人员已经开发出一种微型纳米激光，它可以在活体组织内工作而不伤害它们。

 

这种激光只有50到150纳米厚，大约是一根人类头发厚度的1000分之一。在这个尺寸下，激光可以适应活体组织并发挥作用，有可能检测疾病的生物标记，或者治疗脑深部神经紊乱，如癫痫。

 

由西北大学和哥伦比亚大学的研究人员开发的纳米激光显示了在活体组织中成像的特殊前景。它不仅主要由玻璃(本质上具有生物相容性)制成，而且还可以用较长波长的光激发并发射较短波长的光。

 

参与领导这项研究的西北大学的Teri Odom说:“生物成像需要更长的波长的光，因为它们能比可见光波长的光子穿透更深的组织。”“但在同样的深度区域，短波长的光通常是可取的。我们设计了一种光学清洁系统，可以有效地将可见光传输到较长波长的深度。”

 

纳米激光器还可以在极其有限的空间中工作，包括用于超高速和低功耗电子设备的量子电路和微处理器。天富登录网址

 

这篇论文发表在《自然材料》杂志上。奥多姆与哥伦比亚大学工程学院的p·詹姆斯·舒克共同领导了这项工作。

 

虽然许多应用需要越来越小的激光器，但研究人员不断地遇到同样的障碍:纳米激光器的效率往往比宏观激光器低得多。这些激光器通常需要更短的波长，比如紫外光来提供能量。

 

“这很糟糕，因为人们想要使用小型激光器的非常规环境非常容易受到紫外线和低效操作产生的多余热量的伤害，”机械工程副教授Schuck说。

 

奥多姆、舒克和他们的团队通过使用光子上转换实现了纳米激光平台，解决了这些问题。在上转换中，低能量光子被吸收并转换成一个能量更高的光子。在这个项目中，研究小组从低能量的“生物友好型”红外光子开始，然后将它们向上转换为可见光。由此产生的激光器可以在低功率下工作，并且在垂直方向上比光的波长小得多。天富登录网址

 

令人兴奋的是，我们的微型激光器的工作功率比现有的任何激光器都要小几个数量级。——p·詹姆斯·舒克

 

哥伦比亚大学

 

西北大学温伯格文理学院的查尔斯·e·和艾玛·h·莫里森化学教授奥多姆说:“我们的纳米激光是透明的，但是当我们的眼睛看不见的光通过光学泵浦时，可以产生可见的光子。”“连续波、低功率特性将开启许多新的应用，特别是在生物成像领域。”

 

Schuck说:“令人兴奋的是，我们的微型激光器的工作功率比现有的任何激光器都要小几个数量级。”