現(xiàn)在，來自新墨西哥大學(xué)和西班牙馬德里自治大學(xué)(UAM)的科學(xué)家發(fā)表了一項(xiàng)新研究，他們說這可能有助于更快，更有效地測試SARS-CoV-2等病毒。他們的工作標(biāo)題為“二分納米顆粒陣列中的超和亞格子晶格共振”，已發(fā)表在ACS Nano雜志上。

在UNM物理與天文學(xué)系理論納米光子學(xué)小組的助理教授Alejandro Manjavacas和UAM的AntonioFernańdez-Domínguez的帶領(lǐng)下，這項(xiàng)研究屬于納米光子學(xué)領(lǐng)域，該領(lǐng)域研究光與具有大小的物體之間的相互作用大約數(shù)百納米。作為參考，人發(fā)的厚度約為40,000 nm，而引起COVID-19的病毒的尺寸為125 nm。

納米光子學(xué)的許多應(yīng)用，包括檢測SARS-CoV-2等病毒所需的超靈敏生物傳感，以及可用于產(chǎn)生所需顏色的相干光的納米級激光，都依賴于僅在非常窄范圍內(nèi)響應(yīng)的系統(tǒng)顏色，或者換句話說，光的波長。設(shè)計(jì)具有這種光譜窄響應(yīng)的系統(tǒng)的一種方法是，利用金屬納米粒子集合(具有納米級尺寸的微小結(jié)構(gòu))之間的集體相互作用，這種有序排列被稱為周期性陣列。

在這項(xiàng)研究中，研究人員專門研究了包含兩種不同尺寸納米粒子的周期性陣列，而不是包含完全均勻排列的更常見的排列。

UAM的研究生，論文的主要作者AlvaroCuartero-González說：“兩種不同的納米粒子之間的相互作用所產(chǎn)生的響應(yīng)比僅具有一個(gè)尺寸的粒子的陣列更窄。“此外，它還使它們對制造缺陷更加堅(jiān)固，因此可以在實(shí)驗(yàn)室中更輕松地構(gòu)建具有所需響應(yīng)的陣列。”

當(dāng)大量生產(chǎn)利用這些系統(tǒng)的光學(xué)響應(yīng)的??測試或其他設(shè)備時(shí)，這種增強(qiáng)的耐用性可以帶來巨大的不同。

這項(xiàng)激動人心的工作涉及半分析計(jì)算和嚴(yán)格的數(shù)值模擬的結(jié)合，這是通過三名研究生Cuartero-González的協(xié)同合作進(jìn)行的，他們在2019年9月至2020年2月期間訪問了UNM，以及Stephen Sanders和Lauren Zundel都來自聯(lián)合國物理和天文學(xué)系。

桑德斯談到這項(xiàng)工作時(shí)說：“我們的半分析預(yù)測可以深入了解結(jié)果背后的物理現(xiàn)象，而數(shù)值計(jì)算則有助于確認(rèn)其有效性。” Zundel補(bǔ)充說：“了解系統(tǒng)健壯性的關(guān)鍵來自我們對有限系統(tǒng)的計(jì)算。”

Manjavacas說：“將這兩個(gè)小組的專業(yè)知識相結(jié)合對于這項(xiàng)工作的成功至關(guān)重要。”

Fernández-Domínguez表示同意，并補(bǔ)充說：“我希望這只是我們之間許多合作努力的開始。”