Pärlor har länge gynnats som skönhetsobjekt. Nu, Purdue Universitys innovatörer använder pärlan för att ge potentiella nya möjligheter för spektral informationsbehandling som kan tillämpas på spektroskopi i biomedicinska och militära tillämpningar.

Purdue-teamet demonstrerade ljustransportassisterad informationsbehandling genom att skapa en pärlspektrometer.

Spektrometrar undersöker interaktioner mellan materia och ljus som en funktion av det elektromagnetiska spektrumet och används ofta i biomedicinska och militära tillämpningar. Till exempel, de har använts för diagnostik av olika typer av cancer och för militär gasavkänning.

"Tyvärr, utbredd användning och praktiska anpassningar av spektroskopi är ofta begränsade på grund av behovet av konventionella spektrometrar, sa unga Kim, en docent i biomedicinsk teknik vid Purdue. "De nuvarande spektrometrarna förlitar sig på komplex enhetsmontering, högprecisionsinriktning och stor fysisk storlek eller dimension, alla som förhindrar snabb översättning till praktiska tillämpningar."

Arbetet, som finansierades av U.S. Air Force Research Laboratory, publiceras i Nanobokstäver .

"Vi upptäckte att pärlor är ett idealiskt naturligt objekt för Andersons lokalisering av ljus, uppkallad efter Nobelpristagaren Philip Anderson, vars koncept har utvidgats till att beskriva hur ljus genomgår på- och avstängningsresonanser inuti material på grund av deras starka spridning, " sa Kim.

Yunsang Kwak, en postdoktor i labbet på Purdue, sa, "Anderson ljuslokalisering erbjuder hög slumpmässighet som är extremt användbar för kompressionsavkänning, i synnerhet att bedriva informationsbehandling med en tunn och plattformsfaktor, genom att helt enkelt fästa en pärlliknande multispektral filteruppsättning på en konventionell kamera."

Kim sa, "Vi tror inte att direkt användning av en pärla skulle vara ett bra alternativ för massproduktion av multispektrala filteruppsättningar. Istället, pärlor lär oss hur man designar oordnade nanostrukturer av Andersons ljuslokalisering för att utveckla en ny klass av spektrala informationsbehandlingsmaskiner."

Purdue-forskarna ser efter sin nya upptäckt för att ge forskare en idé om att hybridisera material och digitala egenskaper, vilket kan vara användbart för innovationer inom biomedicinska och försvarstillämpningar.