科學(xué)家造出了一個(gè)智能感應(yīng)器，只有不到一根頭發(fā)直徑的千分之一那么大，卻能同時(shí)感應(yīng)光的強(qiáng)度、偏振度和波長(zhǎng)等多方面信息，在天文、醫(yī)療和遠(yuǎn)程感應(yīng)方面有廣泛的用途。
這項(xiàng)研究由耶魯大學(xué)工程與科學(xué)系副教授夏豐年（Fengnian Xia，音譯）和得州大學(xué)達(dá)拉斯分校（The University of Texas at Dallas）物理學(xué)副教授張凡（Fan Zhang，音譯）等學(xué)者合作完成，4月13日發(fā)表于《自然》（Nature）期刊。
近年來(lái)莫爾材料（moiré materials）是研究的熱門?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)一些材料擰轉(zhuǎn)到特定的角度會(huì)展現(xiàn)前所未見的特性。這份研究用的是擰轉(zhuǎn)的雙層石墨烯。
石墨烯是單層碳原子材料，這份研究使用的兩層石墨烯通過(guò)一定角度錯(cuò)開疊加在一起。研究介紹說(shuō)，擰轉(zhuǎn)降低了晶體的對(duì)稱性。很多情況下，材料在原子層面結(jié)構(gòu)對(duì)稱性低一些，會(huì)體現(xiàn)出在對(duì)稱性較高的結(jié)構(gòu)狀態(tài)下所沒(méi)有的、獨(dú)特的物理特性。
這項(xiàng)研究中的材料體現(xiàn)出很明顯的體光伏效應(yīng)（bulk photovoltaic effect），即材料可以把光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)。而這個(gè)過(guò)程中，材料對(duì)光線的強(qiáng)度、偏振度和波長(zhǎng)都會(huì)做出不同的反應(yīng)。
研究人員利用這種特性，再結(jié)合外部電子控制技術(shù)，制造的設(shè)備可以為每種光線繪制出它們的“平面指紋”，也就是這種光線的特征信息。
合作研究員袁少凡（Shaofan Yuan，音譯）再利用一套以前用于分析圖像的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，分析這些指紋信息，制成了這個(gè)智能光感應(yīng)器。
由于這個(gè)設(shè)備體積很小，將來(lái)在太空探索、醫(yī)療現(xiàn)場(chǎng)分析、以及機(jī)車和飛機(jī)上的遠(yuǎn)程感應(yīng)方面都有廣泛的用途。
合作研究員馬朝（Chao Ma，音譯）說(shuō)：“理想情況下，一個(gè)這樣的智能設(shè)備可以代替很多個(gè)現(xiàn)在用于捕捉光線的龐大、復(fù)雜、高成本的光學(xué)元件，大幅度減少所需的空間和成本開支。
