关于材料进展摘要:当今的光学神经调节和成像方法能够对神经活动进行因果操纵,以剖析某些行为背后的复杂电路连接并促进脑机接口。在这些方法中,通常使用可见光,因此限制了体内的穿透深度,并且需要进行侵入性手术,这会损害内源性脑组织并限制受试者的自由行为。在本次演讲中,我将介绍三种最近开发的基于新材料进展的应对这些挑战的方法:声光遗传学、红外光遗传学和血管内光源。在声光遗传学中,我们证明机械发光材料可以将聚焦超声转换为局部光发射,用于活体小鼠的非侵入性光遗传神经调节。此外,受响尾蛇红外敏感性的启发,我们开发了一种方法,使用穿透大脑的红外光在自由行为的小鼠的整个大脑中进行无束缚和无植入的神经调节。最后,我们利用受生物矿物启发的方法来合成纳米级荧光粉作为血管内光源。与传统的外部光源相比,这种血管内光源具有更深的组织穿透能力,可以通过未清理的头骨对小鼠大脑进行成像。最后,我将介绍材料科学的进步如何促进我们对思维的理解。
图3。(a)370pc⊂CSPBBR3和(b)190pc⊂CSPBBR1.5 Cl 1.5 Cl.5 Cl.5 Microbead杂交的光学光显微照片,从上面的硅油中的外部光源暴露于外部光源。(c)370pc⊂CSPBBR3(白色箭头)和190pc⊂CSPBBR1.5 Cl 1.5(橙色箭头)在硅油中手持365 nm灯的照明下的Microbead混合动力。在(D-F)370pc⊂CSPBBR3和(G-I)190pc⊂CSPBBR1.5 Cl 1.5 Cl 1.5 Microbead混合动力的不同放大率上进行扫描电子显微照片。
• 如果不需要,请勿照亮某个区域。• 不使用时请关掉灯。• 为了节省能源成本,请勿使用过多的照明。• 尽可能使用定时器、调光器和运动传感器。• 仅使用“全截止”或“全屏蔽”照明灯具。这意味着光线不能超过 90 度角。可以购买全屏蔽照明,并且可以改装一些现有灯具。• 使用节能照明光源和灯具。• 仅使用相关色温 (CCT) 不高于 3000K 的照明光源。大多数照明产品在包装标签上提供此信息。
第一个建议:Pellegrini,C。基于SLAC LINAC的4至0.1nm FEL。proc。第四代光源的研讨会(1992)
(a) 小节修订了《能源部研究与创新法案》(42 USC 18641),授权开展基础能源科学研究与开发计划,包括材料科学与工程、化学科学、物理生物科学、地球科学和其他学科,为新能源技术奠定基础。本小节授权可持续化学研究,以及对多个用户设施进行升级和相关改进,包括:先进光子源;散裂中子源;先进光源;直线加速器相干光源 II;低温模块维修和保养设施;纳米科学研究中心;国家同步加速器光源 II。本小节还授权计算材料和化学科学研究与开发,包括最多六个中心。它授权开发材料研究数据库。本小节授权:2023 财政年度 (FY) 2,685,414,000 美元; 2024 财年为 2,866,890,840 美元;2025 财年为 2,987,727,170 美元;2026 财年为 3,062,732,781 美元;2027 财年为 3,080,067,167 美元,用于基础能源科学项目。
德国帕德博恩大学的 Christine Silberhorn 和她的同事开发出了一种成功率相对较高的新方法 [ 1 ]。他们使用单个光源连续生成偏振纠缠光子对。生成第一对光子后,其中一个光子被存储在光学环路中。当光源生成新的光子对时(这可能需要多次尝试),其中一个光子会与存储的光子发生干涉。如果成功,这种干涉将产生四光子纠缠态。该过程可以继续进行(生成新的光子对并存储一个光子),直到达到所需的多光子状态。
光源应产生至少在 3.1 J.lIn 至 3.6 J.lIn 范围内连续可调的窄带宽辐射,以便用于红外 DIAL 应用。这是基本碳氢拉伸吸收的区域,是许多工业重要物种的关键光谱特征。本报告中讨论的光源均设计为在近红外区域运行。中红外的目标波长将通过将近红外输出与光学参量放大器 (OP A) 中的 1 ~m 泵混合来获得。这种混合机制决定了近红外的波长规格,这是一种可在 1.5 !lIn 和 1.6~m 之间调谐的窄带宽源。
一些最引人注目的天体物理问题,如加速宇宙膨胀或星系形成的暗能量的性质,在很大程度上依赖于获取大量光谱数据样本的可能性。十八世纪的天文学家设想了经典的客观棱镜法,即通过与望远镜孔径大小相同的棱镜对天体进行成像。该方法可产生天体中每个光源的光谱。它特别适合明亮的光源,因为它有几个缺点:1) 整个光谱上积分的整个天空背景落在每个像素上,增加了噪声; 2) 如果不同光源的光谱沿色散方向排列,则它们的光谱会重叠; 3) 由于没有狭缝,有效分辨率取决于天体的表观大小。尽管存在这些问题,客观棱镜光谱法仍然在使用,因为它很简单,因为它可以使用光栅添加到传统成像仪中,光栅是一种表面蚀刻有光栅的棱镜,可保持所选中心波长的光不偏离。由于与地面相比,天体背景较低,因此它对于太空应用特别方便。哈勃太空望远镜上的成像仪器通常配备一个或多个光栅。还提出了以客观棱镜模式进行全天空勘测的专用卫星。1
作为数字光项目的一部分,研究人员及其团队完全重新思考了智能 LED 技术,并建立了一项基础技术,该技术可实现众多新应用,甚至超越汽车前照灯的范畴。ams OSRAM 的 Norwin von Malm 博士和 Stefan Grötsch 以及 Fraunhofer IZM 的 Hermann Oppermann 博士开发出一种比传统光源更小、更轻、更高效、更智能、光输出更精确的光源。例如,新系统可使汽车前照灯精确而明亮地照亮前方道路,而不会使对面驶来的车辆或行人眼花缭乱或造成危险。传统的近光灯/远光灯组合在这里不是一种选择,因为必须能够控制光的空间分布,并且光本身必须能够适应相应的情况。为实现这一点,新型前照灯不像传统前照灯那样使用两个光源。相反,它依靠 320 x 80 点矩阵中的 25,600 个 LED,其中每个 LED 都可以通过数字信号进行控制。与特殊镜头相结合,这使前照灯的工作原理与视频投影仪非常相似。 设计紧凑,效率高 新系统需要的安装空间最小,而且效率高,因为只打开真正需要实现所需光线分布的 LED。相比之下,被动光调制系统依靠遮光,这意味着光源始终以全功率开启,而不需要的光会被过滤掉。然而,这是一种低效的解决方案,因为它会产生不必要的光。此外,产生的热量必须消散,这需要大型且昂贵的冷却系统。新系统从一开始就防止了这些损失的发生。