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工程师发现新的“全光学”纳米级力传感器
机械力是许多物理和生物过程的基本特征。从机器人技术到细胞生物物理学和医学，甚至太空旅行，广泛的应用都需要对具有高灵敏度和空间分辨率的机械信号进行远程测量。纳米级发光力传感器擅长测量皮牛顿力，而更大的传感器[…]帖子工程师发现新的“全光学”纳米级力传感器首次出现在《科学询问者》上。
来源:Scientific Inquirer机械力是许多物理和生物过程的基本特征。从机器人技术到细胞生物物理学和医学，甚至太空旅行，许多应用都需要对具有高灵敏度和空间分辨率的机械信号进行远程测量。纳米级发光力传感器擅长测量皮牛顿力，而更大的传感器已被证明在探测微牛顿力方面非常有效。然而，从地下或界面位置远程探测的力大小仍然存在很大差距，而且还没有一个单独的非侵入式传感器能够在理解许多系统所需的大动态范围内进行测量。
在《自然》杂志今天发表的一篇论文中，由哥伦比亚工程学院的研究人员和合作者领导的团队报告说，他们发明了新的纳米级力传感器。它们是发光纳米晶体，当你推或拉它们时，它们的强度和/或颜色会发生变化。这些“全光学”纳米传感器仅用光探测，因此可以完全远程读取——不需要电线或连接。
研究人员由机械工程副教授 Jim Schuck 及其团队的博士后学者 Natalie Fardian-Melamed 带领，与劳伦斯伯克利国家实验室 (Berkeley Lab) 的 Cohen 和 Chan 团队一起开发了纳米传感器，该传感器实现了同类纳米探针中力响应最灵敏和动态范围最大的目标。与利用稀土离子进行光学响应的现有纳米粒子相比，它们的力灵敏度高出 100 倍，操作范围跨越了四个数量级，比任何以前的光学纳米传感器都大得多——大 10-100 倍。
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