小校報

激光改變世界!?

作者: 兔爾斯 最後更新: 05/11/2019

縮小燈和隔空傳聲這些從前只會在科幻故事中才會出現的神奇技術竟然真的存在?透過利用激光,這些技術在今天終於初步實現了!

縮小技術面世?

大家有否幻想過使用縮小燈把東西縮小?麻省理工學院(MIT) 就成功研發出新技術,把物件的體積快速縮小至原來的1000分之1,而且能應用在很多材質上,包括金屬、量子點和DNA 。

這種技術稱為「內爆製造」(implosion fabrication),只需利用激光、聚丙烯酸(一種吸水力強的物質,常用在尿片)和酸就可以把物件複製出一個縮小的版本。

這技術能夠將物件複製出一個縮小版本,目前只適用在材料製作上,無法用來縮小動物或人類。

 

「內爆製造」要怎樣做?

  1. 在含有螢光素的溶液中,利用吸了水的聚丙烯酸凝膠,按照物件的形狀製造支架。
  2. 用激光照射凝膠支架時,螢光素分子會依附到凝膠支架上。
  3. 螢光素分子可以把物件材料的粒子吸附在凝膠支架上,使物件成形。
  4. 在溶液中加入酸,以阻斷凝膠中的負電荷,使凝膠支架脫水收縮,物件就會隨之縮小。

 

只要預先製作大型的物件後再縮小,便能快速造出精細的納米尺寸零件,這是目前3D打印技術無法做到的。而且這種技術在一般生物實驗室也能做到,相信對以後製作電子設備、鏡頭以及微型醫療機械人會有很大幫助!

隔空傳聲通訊

另外,麻省理工學院還發表一項技術——錄製音訊後,再以調整過頻段的激光傳輸聲音訊息。這樣就能使特定對象聽得清楚聲音訊息,但旁邊的人卻都聽不到。

硏究人員以光聲效應為基礎,用激光照射空氣,增加空氣中水分子的能量,從而產生聲波振動傳聲。即使在乾燥或嘈雜的環境下,也可用對人體無害的激光把清晰的聲波傳遞到對象耳邊。

 

目前測試成功傳送60 分貝的聲音(等同在室內正常說話的音量)到2.5米的範圍外,預期技術再改良後,就能在不洩密及不需收聽儀器下,也能遠距離傳送精準的聲音訊息。

同時,硏究人員也嘗試用動態光聲譜儀把激光編碼後傳送出去,發現傳聲效果更響亮,而且能令聲音只在特定距離才被聽到,讓指定對象接收訊息。

即使接收者前方有其他人,也聽不到音訊。

 

本文由《兒童的科學》提供。

作者簡介
兔爾斯
兔爾斯

來自2046的機械兔,懂得穿越時空。精通運算與科技,記憶力超強。當兔耳仔高速轉動時,可以像直升機般飛行。好動友善、樂於助人的性格,大家都喜歡和他一起玩。

關鍵字詞: 激光 |科技 |縮小燈 |物料 |3D |立體打印 |納米 |隔空傳聲 |聲音