近日,欧洲空间局资助的一个科研团队用蜘蛛丝替代传统的光学纤维,制造出了光学传感器,这种光学传感器可用于搜寻生物产生的微量气体。
团队负责人、瑞士洛桑联邦理工学院的吕克·提万纳兹称,他和他的团队利用雌性棒络新妇蜘蛛的拖牵丝进行了测试。他们发现,蛛丝光纤可以很好地传输包括可见光和红外光在内的光束,波长最长可达到大约1400纳米。其中,900纳米波长红外光的传输,光纤损耗为每厘米4分贝,虽然比二氧化硅光纤损耗高出许多,但这一数值可被降低至每厘米0.2分贝,足以应用于感应测量领域。
对于寻找火星上可能的生命的科学家们来说这无疑是个好消息,他们一直希望能有一种设备,可以检测出微生物代谢释放出的少量氨,同时又对火星大气中大量的二氧化碳不敏感。
提万纳兹还表示,传统光纤是由石英玻璃制成的,其化学惰性使它们很难成为良好的化学传感器,而蜘蛛丝的光学性质可以通过化学物质进行很大的修改。某些特定分子的存在会导致蛛丝分子中的氢键断裂,从而使通过的光束发生偏振变化,但这仅适用于极性分子(分子的电荷分布不对称),如氨;而非极性分子,如二氧化碳,不会引起反应。
对于这种传感器的实际应用,提万纳兹表示,它可用于监视工业过程或用作汽车传感器,因为它们不像那些依靠不可逆化学过程的传感器一样需要定期更换。