دانشمندان موفق به ساخت حسگری شده‌اند که قادر به شناسایی نانوذرات است. در این حسگر از یک حلقه لیزری بسیار کوچک استفاده شده که در صورت تماس با نانوذرات، شکافتگی در فرکانس تابش آن اتفاق افتاده که قابل شناسایی است.
استفاده از حلقه لیزری در حسگری با قابلیت شناسایی نانوذرات
با استفاده از یک لیزر حلقه‌ای شکل، محققان توانسته‌اند ذرات بسیار کوچک را شناسایی کنند در واقع این لیزر در نقش حسگر عمل می‌کند. این حسگر به دسته‌ای از حسگرها تعلق دارد که به آن نوسانگر گالری نجواگر گفته می‌شود که مانند گالری نجواگر معروف در کلیسای سنت پاوول لندن کار می‌کند. در این کلیسا اگر فردی در یک سوی گنبد صحبت کند، فرد دیگری در سوی دیگر گنبد صدای او را خواهد شنید. البته در این حسگر از فرکانس‌های نوری استفاده می‌شود. فرکانس نور لیزر توسط ذرات بسیار کوچک دچار تغییراتی می‌شود. این حلقه می‌تواند۸۰۰ نانوذره را شناسایی کند. با اعمال برخی تغییرات در سیستم، دقت کار افزایش یافته است. همچنین محققان توانسته‌اند از این لیزر در محیط آبی نیز استفاده کنند.
لان یانگ، محقق دانشگاه واشنگتن و رهبر این تیم تحقیقاتی می‌گوید این حسگر دارای پتانسیل‌های کاربردی متعددی از علوم زیستی گرفته تا آئروسل‌ها دارد.
نوسانگر گالری نجواگر دارای “مود منحط فرکانس” است. این مود دارای “دم محو شونده” است که در سطح حلقه نفوذ کرده و محیط اطراف آن را پیمایش می‌کند. زمانی که یک ذره روی “نقاط داغ” می‌نشیند، باعث پخش انرژی از یک سطح به سطح دیگر می‌گردد که در نهایت موجب تغییر فرکانس تشدید می‌شود. به این مسئله شکافتگی مود گویند.
در ابتدای کار تحقیقات، یانگ از شکافتگی مود در حلقه شیشه‌ای استفاده کرد. از آنجایی که این حلقه غیر فعال بود بنابراین برای برای اسکن فرکانس جهت اندازه‌گیری شکافتگی مود از لیزر قابل تنظیم بسیار گران‌قیمت استفاده شد. اما در این حسگر جدید، خود حلقه، پرتو لیزر است و دیگر نیازی برای استفاده از یک لیزر خارجی نیست. البته در این حسگر از شیشه استفاده شده است اما روی آن از عناصر خاک‌های نادر پوشیده شده که به‌عنوان “محیط دانه” تلقی می‌شود. زمانی که یک منبع خارجی نوری به این شیشه می‌تاباند، به‌محض رسیدن به یک حد مشخصی از شدت که موجب برانگیختگی می‌شود، شیشه و عناصر خاک‌های نادر شروع به انتشار فرکانس‌هایی می‌کنند. حال اگر ذره‌ای روی این میکرولیزر نشست کند، تک فرکانس تابش شکافته شده و دو فرکانس مختلف ایجاد می‌شود.
نتایج این تحقیق در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.
