新平臺讓有機分子定向發強光

　　據物理學家組織網近日報道，更好地對有機分子發射出的光進行強化和操縱能促進有機發光二極管設備、生物成像、生物分子探測等多個技術領域的進步。現在，美國麻省理工學院(MIT)的研究人員創建了一個新平臺，使人們得以精確操控有機分子發射出的光。研究發表在最新出版的美國《國家科學院院刊》上。

　　有機分子懸浮在一塊精心設計的平板之上，平板上均勻分布著一些小洞，這就是所謂的光子晶體表面。受到該表面提供的快速且定向的發射管道的影響，懸浮在光子晶體表面上的溶液內的分子不再均勻地朝各個方向發射光，而是朝特定方向發射光。

　　該研究的領導者、MIT物理學教授馬丁·索爾賈希克說：“大部分發熒光的分子就像微弱燈泡一樣，會均勻地朝各個方向發射光。但科學家們一直希望能通過將有機發射器整合進通常由無機材料制成的空腔內，來增強發熒光的分子發射出的光。而此前問題在于，這兩者并不能很好地兼容。”

　　有鑒于此，MIT的研究生鄭博(音譯)提出了一種簡單而直接的方法將有機發光器整合進他們的結構中。通過在光子晶體表面上方引入一個微流體管道，溶液中的有機分子被遞送到一些活躍的區域，在這些地方同光的相互作用也被增強。該研究的主要作者奧費爾·沙皮拉表示：“我們現在能讓分子從像燈泡一樣的簡單發光體變身為亮度增強了數千倍的閃光燈，而且能朝一個方向發射光。”

　　這一發現有很多實際的用途。例如在血液檢測中，細胞和蛋白質上都被貼上了抗體和熒光分子標簽，使其能被識別出來。利用這套系統，科學家們可以更好地探測到這些抗體和熒光分子。而新平臺也有望增強光同物質間的其他相互作用，比如拉曼散射等。

　　該研究的第一作者鄭博表示，該研究同樣證明，只需要較低的輸入功率就可以將這些定向發光器變成有機激光器。對于任何激光系統來說，激光閾限越低，打開激光器所需的功率就越少。目前該系統的測量閾限至少比以前同樣的分子系統少了一個數量級。