新型传感器可检测单个蛋白质或癌细胞等微小物体。无需微米

据美国东北大学官网16日消息，尺寸该校科研团队近日取得突破性进展，新传WhatsApp%E3%80%90+86%2015855158769%E3%80%91what%20happened%20to%20big%20blue%20crane%20operator成功研發出一款拓撲引導聲波传感器，感器在不縮小传感器尺寸的清晰前提下實現了對微米級目標的高精度探测，为纳米与量子尺度传感技术开辟新路径，探测未来有望在量子计算、无需微米精准医学等关键领域发挥重要作用。尺寸

傳統传感器面臨一個長期矛盾：拍攝或探測微小物體時，新傳通常需要縮小传感器尺寸以提升分辨率，感器但像素或單元尺寸越小，清晰設備性能與靈敏度往往隨之下降。探測例如数码相机的无需微米WhatsApp%E3%80%90+86%2015855158769%E3%80%91what%20happened%20to%20big%20blue%20crane%20operator感光像素或傳統相機膠片，在追求微小目標成像時，尺寸縮小传感器雖能捕捉更多細節，新傳卻可能因單位面積接收光量不足等問題導致畫質模糊、信号弱化。針對這一行業痛點，東北大學團隊另辟蹊徑，設計了一款大小僅與皮帶扣相當的拓撲引導聲波传感器，通過創新機制破解“尺寸-精度”困局。

該传感器的核心技術在于“引導聲波”與“拓撲界面態”的結合。其中，拓撲界面態源自凝聚態物理領域，是一種存在于拓撲超導體表面或邊界、厚度僅約1納米的特殊量子態。借助這一特性，传感器能將能量精準聚焦至納米級區域，既避免了傳統微型化過程中因結構壓縮導致的性能衰減，又能以更高靈敏度鎖定目標。實際應用中，它可探測單個蛋白質、癌細胞等微米級微小對象，甚至捕捉極微弱信号。

在概念驗證實驗中，這款传感器展現了卓越性能：成功探測到直徑僅5微米的低功率紅外激光目標——這一尺寸約為人類發絲直徑的十分之一，相當于在宏觀設備中捕捉到了微觀世界的“指紋”。實驗數據還顯示，传感器能清晰區分極微弱信号與高度局部化的參數變化，證明其具備超精密探測能力。

東北大學表示，這項成果突破了傳統传感器依賴“縮小尺寸換精度”的限制，為納米與量子尺度的傳感需求提供了全新解決方案。未來，該技術或可應用于量子計算中微觀環境的高靈敏度監測、精準醫學中單細胞的無損檢測等場景，推動相關領域向更精細、更高效的方向發展。業界認為，這一突破或將重新定義传感器設計的底層邏輯，開啟微型化與高性能并存的新篇章。

来源：新华社

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