激光捕捉到60納米寬的金粒子,沉浸在水中,周圍是其他類似物質(zhì)。然后,用另一束激光加熱其他的納米粒子,測(cè)量第一種粒子會(huì)有多大的響應(yīng)運(yùn)動(dòng)。
一枚針掉在地上,是非常安靜的。但一個(gè)細(xì)菌會(huì)怎么樣呢?
要聽到小于一定尺寸的任何東西,通常都是很難做到的。但如果你有“納米耳”,就不會(huì)這樣。這種耳是微觀黃金粒子,被激光束捕捉,可以辨別的聲音比人類通??梢月牭降?,要弱一百萬倍。
聲波產(chǎn)生,是因?yàn)榭諝獗粔嚎s和解壓,原因是壓力波。測(cè)量這種壓力,其實(shí)是測(cè)量空氣分子的來回運(yùn)動(dòng),這就會(huì)看到一種正弦波模式,正是這使聲音有一個(gè)給定的頻率。
不過,要在微小的尺度測(cè)量聲波,就需要一種方法,測(cè)量的運(yùn)動(dòng)也是在類似的小尺度,而且沒有麥克風(fēng)可以做到這一點(diǎn)。這正是金粒子和激光束可以做到的。
激光束形成一副“光鑷”,激光束用透鏡聚焦,然后,這束激光就可以左右移動(dòng)微小粒子。這是一個(gè)常見的方法,用于許多領(lǐng)域,可研究分子生物學(xué)。
在這種情況下,光學(xué)物理學(xué)家約亨˙菲爾德們(Jochen Feldmann)和他的同事們,在德國慕尼黑大學(xué)(UniversityofMunichinGermany)光子學(xué)和光電子組,捕捉到60納米寬的金粒子,采用的就是激光。金粒子沉浸在水中,周圍是其他類似物質(zhì)。然后,科學(xué)家們用另一束激光加熱其他納米粒子,測(cè)量第一種粒子會(huì)有多少運(yùn)動(dòng),進(jìn)行響應(yīng)。
他們得到的是一種方法,聽到的振動(dòng)更為敏感,超過以往任何時(shí)候。他們甚至可以分辨,聲音來自哪個(gè)方向。三維陣列可以形成一幅聲學(xué)圖像,反映非常小的物體。
那么,為什么關(guān)心細(xì)菌聽起來像什么?還需要做一些研究,這才能成為一種實(shí)驗(yàn)工具,但早期跡象顯示,它可用于觀察微生物移動(dòng),所采用的方法是前所未有的。即使沒有別的意義,它也開辟了一個(gè)全新的研究反向,就像超聲技術(shù)開辟產(chǎn)前保健那樣。
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