Parels kunnen nieuwe informatieverwerkingsopties bieden voor biomedische, militaire innovaties

Parels zijn al lang favoriet als objecten van schoonheid. Nu gebruiken innovators van Purdue University de parel om potentiële nieuwe kansen te bieden voor spectrale informatieverwerking die kan worden toegepast op spectroscopie in biomedische en militaire toepassingen.

Het Purdue-team demonstreerde door lichttransport ondersteunde informatieverwerking door een parelspectrometer te maken.

Spectrometers onderzoeken interacties van materie en licht als functie van het elektromagnetische spectrum en worden vaak gebruikt in biomedische en militaire toepassingen. Ze zijn bijvoorbeeld gebruikt voor diagnostiek van verschillende soorten kanker en voor militaire gasdetectie.

“Helaas zijn wijdverbreide toepassingen en praktische aanpassingen van spectroscopie vaak beperkt vanwege de behoefte aan conventionele spectrometers”, zegt Young Kim, universitair hoofddocent biomedische technologie bij Purdue. “De huidige spectrometers zijn gebaseerd op complexe assemblage van apparaten, uiterst nauwkeurige uitlijning en grote fysieke afmetingen of afmetingen, die allemaal een snelle vertaling in praktische toepassingen verhinderen.”

Het werk, dat werd gefinancierd door het US Air Force Research Laboratory, is gepubliceerd in Nano Letters.

“We ontdekten dat parels een ideaal natuurlijk object zijn voor Anderson-lokalisatie van licht, genoemd naar Nobelprijswinnaar Philip Anderson, wiens concept is uitgebreid om te beschrijven hoe licht aan en uit resonanties ondergaat in materialen vanwege hun sterke verstrooiing,” zei Kim.

Yunsang Kwak, een postdoctoraal onderzoeker in het laboratorium bij Purdue, zei: “Anderson-lichtlokalisatie biedt een hoge willekeurigheid die buitengewoon nuttig is voor compressieve detectie, in het bijzonder om informatieverwerking uit te voeren met een dunne en platte vormfactor, door simpelweg een parelachtige multispectrale filterreeks op een conventionele camera. “

Kim zei: “We denken niet dat het directe gebruik van een parel een goede optie zou zijn voor massaproductie van multispectrale filterarrays. In plaats daarvan leren parels ons hoe we ongeordende nanostructuren van Anderson-lichtlokalisatie kunnen ontwerpen om een ​​nieuwe klasse van spectrale informatie te ontwikkelen. verwerkingsmachine. “

De Purdue-onderzoekers zijn op zoek naar hun nieuwe ontdekking om wetenschappers een idee te geven van het hybridiseren van materiaal en digitale eigenschappen, wat nuttig zou kunnen zijn voor innovaties in biomedische en defensietoepassingen.