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成功应对生物或化学武器袭击的最大障碍之一是及时检测到有害物质,以阻止其传播。为此,《自然·材料》杂志本周在线发布的新发现可能会有所帮助。在10月1日刊登的一篇论文中,科学家报告说,他们开发出了尘埃大小的硅颗粒,可以使用激光光源从远处探测化学和生物制剂。
为了制造他们的“智能”硅晶体,弗雷德里克·库宁和他在加州大学圣地亚哥分校的同事们改进了用于制造计算机芯片的现有技术。“我们的想法是,你可以拥有像尘埃一样小的东西,内置一些智能,这样它就可以不显眼地粘在墙壁上的油漆上,或者卡车的侧面,或者分散到气体云中,以检测有毒化学物质或生物材料,”合著者迈克尔·J·塞勒解释说。该团队首先在硅晶片上铺设了对特定化学物质反应的纳米级薄膜,然后将晶片破碎成直径仅为几微米的颗粒。“由于这些颗粒可以编码数百万种可能的反应,”塞勒说,“因此可以同时测试数千种化学物质的存在。”当颗粒遇到它们编码的制剂时,会发出特定波长的光——可以使用类似于杂货店扫描仪的激光读取。到目前为止,研究人员已经成功地从近20米外识别出化学物质。塞勒说,他们的目标是将距离增加到至少一公里。