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可以壁虎耳朵提供了一种新的光检测系统的模型?

通过模拟壁虎的耳朵纳米线,研究人员已经找到一种方法来记录光的入射角与应用机器人视觉和摄影。

Gecko climbing up a tree branch

微小的光检测器为约1 /第千一样宽毛发和接下来列队彼此像壁虎的耳膜。 |信用istock提供/ fraxnet

壁虎和许多其他动物有过小三角测量噪声的位置,我们做的方式,具有宽间隔的耳头。

相反,他们通过他们的头,测量的方式进入声波反弹,找出他们来自哪个方向的微小隧道。

面对自己的微小尺寸和三角测量的问题,美国手机赌博赌场的研究人员想出了一个类似的系统,用于检测的新晋光的角度。此系统可让微型摄像机检测光从到来,但没有散装大透镜。

“使,说光从这个未来或那个方向是很难您的照片的相机就有点像素,因为,理想情况下,像素非常小 - 大约1/100头发的这些日子里,”说 马克·布龙格什马,材料科学和工程教授是谁的资深作者  关于这个系统,出版倍频程29自然纳米技术。 “所以它就像是两只眼睛非常接近,并试图穿越他们看到的光的来源。”

这些研究人员正在研究微小的探测器,可以记录光的许多特性,包括颜色,极性,以及现在,光的角度。据他们所知,他们在本文所描述的系统是第一次证明了它能够确定光的角度与安装这个小。

“确定的光的方向上的典型方法是通过使用透镜。但这些都是很大的,当你缩小设备上,以便它比大多数细菌小的有没有类似的机制,”说 尚伊·法恩,电气工程教授,谁是在纸上的合着者。

更详细的光检测能够支持无透镜相机,增强现实和机器人视觉,这对自主汽车的重要进展。

从原子壁虎

如果声音不直接在壁虎的顶部到来,一个耳膜基本上偷一些声波能量的人,可以通过其他的,否则隧道。这一推断帮助壁虎 - 与具有类似隧道约15000其他动物物种 - 明白的地方声音的来源。

研究人员通过具有两个硅纳米线模拟在其光电检测器这样的结构 - 在每个直径为约100纳米或约1 /第千一样宽毛发 - 一字排开彼此相邻,如壁虎的耳膜。它们是如此紧密,当光波以一定角度进入时,电线最靠近光源与海浪打它的邻居,基本上投下阴影干涉定位。以检测光的第一导线将随后送最强的电流。通过比较当前在两个导线,研究人员可以映射入射光波的角度。

壁虎没有这个系统的初始建设的启示。 soongyu义,研究生在威斯康星 - 麦迪逊大学谁是论文的第一作者电气和计算机工程,临到他们的设计和壁虎的耳朵之间的相似性后的工作已经开始。他们都是通过相似的深层次惊讶。事实证明,解释两个壁虎耳朵和该光检测器相同的数学描述紧密排列的原子之间的干涉现象,以及。

“在理论方面,它实际上是非常有趣的,看到许多走一路量子力学中可实际使用的设备显示的基本概念的干扰,说:”风扇。

长期承诺

这个项目开始时,论文的合着作者之一,总府宇,是在一个学生 开个简单的棋牌游戏 能挣钱吗 并主动向他的作品有与科研的结合brongersma和 他的实验室。他们取得进展,但不得不搁置的工作,而宇申请教师职位,随后,在威斯康星大学麦迪逊分校,在那里,他现在是美国电气和计算机工程助理教授的大学建立了自己的实验室,并在他的实验室soongyu毅作品。

多年以后,并发布当前证据的概念后,研究人员说,他们期待着建立在他们的结果。接下来的步骤包括决定他们想什么其他由轻到测量,并把几个纳米线并排侧,看看他们是否可以建立一个记录所有他们感兴趣的一次详细的整个成像系统。

“我们已经为此工作了很长一段时间 - 总府路有过这个项目的开始和结束之间的整个生活的故事!它表明,我们没有妥协的质量,” brongersma说。 “和它的乐趣,认为我们可能是这里再过20年搞清楚这个系统的所有潜力。”