智能感知的未来:频率梳激光器让空气中危险物质无处藏身
一个名为“防区外气溶胶测量远程光网络”(SAURON)的新项目旨在利用激光技术检测空气中的危险气溶胶,以预防工业事故和化学袭击等潜在威胁。
想象一下一个工厂管道破裂的场景,工人们幸运地在一台小型的激光设备帮助下迅速得知了空气中的危险物质,以便及时应对。这个场景展示了SAURON项目的应用前景。
SAURON项目由科罗拉多大学博尔德分校、加州理工学院、加州大学圣巴巴拉分校和三家公司的工程师和化学家团队共同研发,得到了美国情报高级研究计划局项目活动(IARPA)的资助。
该项目借鉴了《指环王》中的反派“索伦”的形象,寓意该技术像“全视之眼”一样,能够在复杂的背景下检测危险气溶胶。这些气溶胶可能含有对人类造成严重风险的化学物质,如多环芳烃、硝酸铵和芬太尼等。
为了检测这些危险物质,该项目采用了获得诺贝尔奖的技术——频率梳激光器。研究人员希望通过这种激光器,在不远的将来保护人们免受一系列空气传播的威胁。这种激光器将使用电池供电,可部署在机场、城市街区或使用危险材料的工业场所,让人们迅速得知是否存在故障或泄漏。
然而,从复杂的空气中检测危险气溶胶是一项极具挑战性的任务。为此,该项目团队采用了频率梳激光器,这种激光器能够同时射出具有数百万种颜色的光束,从而像气溶胶指纹扫描仪一样,从空气中即使是微小浓度的颗粒或气体中提取出信号。
在接下来的三年半时间里,SAURON研究人员将努力使他们的激光器更加灵敏、更加紧凑。为此,他们正在采用由加州理工学院的Kerry Vahala、加州大学圣巴巴拉分校的John Bowers以及Nexus Photonics和hQphotonics公司首创的新“集成光子”技术。这项技术将使设备在小型芯片上实现,这些芯片不使用电子信号而是使用光束传输信息。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com
SAURON项目是科罗拉多大学博尔德分校研究人员的一个例子,他们利用基础科学的进步并将其转化为有朝一日可以保护人类的有形技术。