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用于實(shí)現(xiàn)納米尺度探測(cè)的扭轉(zhuǎn)激光束  上圖所示一個(gè)扭轉(zhuǎn)的激光光束擊中一個(gè)U形金納米光柵，從而會(huì)進(jìn)一步在右手或左手方向扭轉(zhuǎn)光束。這使該光束在許多方向上進(jìn)一步分散成組成原本激光光束的多種波長的光。 利用扭轉(zhuǎn)的激光光束研究人員實(shí)現(xiàn)了一個(gè)靈敏很高的測(cè)定分子結(jié)構(gòu)的新方法，并且激光光束如果瞄準(zhǔn)微小的金納米光柵，其中的波長可以被分離出來。 這項(xiàng)技術(shù)可能被用來探測(cè)結(jié)構(gòu)及其在醫(yī)藥、農(nóng)藥分子的純度以及食品等其他重要的產(chǎn)品特性，且比現(xiàn)有方法更容易和更便宜。 由巴斯大學(xué)的物理學(xué)家和劍橋大學(xué)和倫敦大學(xué)學(xué)院的同事合作開發(fā)的這項(xiàng)技術(shù)依賴于一個(gè)特殊的事實(shí)：許多生物和藥物分子可以是“左手”結(jié)構(gòu)或“右手”結(jié)構(gòu)的。 盡管這種分子是由完全相同的元素構(gòu)成的，但它們可以被排列成彼此的鏡像，而這種結(jié)構(gòu)有時(shí)會(huì)極大地改變它們的性質(zhì)。 在上世紀(jì)60年代，臭名昭著的晨吐藥物沙利度胺會(huì)引起嬰兒出生之前的缺陷和死亡。調(diào)查顯示，這種藥物具有兩個(gè)鏡像結(jié)構(gòu)，以右旋形式存在的藥物是有效的作為一個(gè)治療晨吐的藥物，但左旋形式的結(jié)構(gòu)是有害胎兒的。這就是為什么測(cè)試要“手性”結(jié)構(gòu)的重要性，一個(gè)分子對(duì)于許多有價(jià)值的產(chǎn)品是必不可少的。 來自光子與光子材料中心的研究團(tuán)隊(duì)，與巴斯大學(xué)納米科技和納米技術(shù)中心的研究人員，使用一種特殊的白光激光器，這種激光器由內(nèi)部建立并通過幾個(gè)光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)了激光束的扭轉(zhuǎn)。扭曲的激光束發(fā)射到U形金納米光柵作為光模板，并且會(huì)進(jìn)一步扭轉(zhuǎn)光束到右手或左手的方向。這使該光束在許多方向和進(jìn)一步分裂成其組成的整個(gè)光譜波長的光。 通過仔細(xì)測(cè)量偏轉(zhuǎn)的光，科學(xué)家們可以探測(cè)到光譜中微小的強(qiáng)度差異，從而告訴他們激光束與光柵相互作用的手性。 發(fā)表在《先進(jìn)光學(xué)材料（Advanced Optical Materials）》雜志上的相關(guān)研究已經(jīng)對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了一種原理性的證明。 Christian Kuppe，他是負(fù)責(zé)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的博士生，他說：“目前手性傳感分子濃度要求高，因?yàn)槟阈枰诩す馐c目標(biāo)分子相互作用過程中尋找微小的差異”。 “通過使用我們的金納米光柵，我們的目標(biāo)是使用少得多的分子來對(duì)它們的手性特征進(jìn)行非常靈敏的測(cè)試。下一步將繼續(xù)用一系列著名的手性分子來測(cè)試這項(xiàng)技術(shù)。” “我們希望這將成為一種有價(jià)值的方法，對(duì)包括藥品和其他高價(jià)值化學(xué)品在內(nèi)的所有產(chǎn)品進(jìn)行真正重要的測(cè)試�！� Ventsislav Valev博士，他負(fù)責(zé)監(jiān)督這項(xiàng)研究工作，他說：“關(guān)于大量的小型化和尺寸很小的納米尺寸的科學(xué)研究工作，研究人員都感到興奮。然而，在人們匆忙地去盡可能研究更小微粒的時(shí)候，其它的一些研究機(jī)會(huì)被忽略了。使用手性納米光柵就是其中的一個(gè)很好的例子�！� |
