電漿子光阱晶片登場
- 上線日期：2009/5/27 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
相較於傳統光阱是利用聚焦雷射光束的遠場作用力來操控，瑞士聯邦理工學院(Swiss Federal Institute of Technology)的科學家藉由電漿子學(plasmonics)的近場效應，配合微流體(microfluidics)與控制層，讓補捉與操控微粒子得以在晶片實驗室(lab-on-a-chip)應用中實現。此技術還與生物感測器等光學元件整合，應用在定點照護(point-of-care)上。
該校奈米光電與量測實驗室的Lina Huang表示，他們發展出了第一個由電漿子光阱與微流體組成的光流體元件(optofluidic device)。這個技術不需要傳統光鑷夾的複雜光學架構，就能固定住細胞或微粒子。
利用電漿子補捉微粒的第一個步驟是以光照射奈米級的金屬物體，入射的光子會局部激發金屬表面的電子，形成一個能量波，即所謂的電漿子(plasmon)。Huang表示，表面電漿子會產生非常強大的局部電磁場，因此對物體的鉗制能力遠大於聚焦的雷射光束。
Huang等人的實驗架構是將數個直徑100 nm、厚40 nm的金奈米圓盤彼此相互平行地沉積在玻璃基板上，然後在圓盤上方加上可以傳送微小物體(如細胞)的微流通道層。在波長608 nm的可見光照射下，每個圓盤邊緣會感應出非常強大的局部電磁場，亦即產生極大的場強梯度，此梯度對應的作用力能有效地將粒子從微流通道中拉至圓盤中央。
目前的電漿子光阱只能補獲粒子，瑞士研究團隊希望能將功能擴展到分類與傳送。Huang表示，如能將在光流體通道中鉗制住某一類粒子，在通道尾端收集另一類粒子，便能輕鬆分開兩種混合粒子，也可以進一步設計出能傳送粒子的結構。詳見Optics Express 17, 6018 (2009)。
原始網站: http://optics.org/cws/article/research/39042
譯者:謝德霖(逢甲大學光電學系)
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