Les perles ont longtemps été privilégiées comme objets de beauté. Maintenant, Les innovateurs de l'Université Purdue utilisent la gemme pour offrir de nouvelles opportunités potentielles pour le traitement de l'information spectrale qui peuvent être appliquées à la spectroscopie dans des applications biomédicales et militaires.

L'équipe Purdue a démontré le traitement de l'information assisté par transport de lumière en créant un spectromètre à perles.

Les spectromètres sondent les interactions de la matière et de la lumière en fonction du spectre électromagnétique et sont couramment utilisés dans les applications biomédicales et militaires. Par exemple, ils ont été utilisés pour le diagnostic de divers types de cancer et pour la détection militaire des gaz.

"Malheureusement, les utilisations répandues et les adaptations pratiques de la spectroscopie sont souvent limitées en raison du besoin de spectromètres conventionnels, " a déclaré le jeune Kim, professeur agrégé de génie biomédical à Purdue. « Les spectromètres actuels reposent sur des assemblages de dispositifs complexes, alignement de haute précision et grande taille ou dimension physique, tout cela empêche une traduction rapide en applications pratiques."

L'oeuvre, qui a été financé par le laboratoire de recherche de l'US Air Force, est publié dans Lettres nano .

"Nous avons découvert que les perles sont un objet naturel idéal pour la localisation d'Anderson de la lumière, du nom du lauréat du prix Nobel Philip Anderson, dont le concept a été étendu pour décrire comment la lumière subit des résonances allumées et éteintes à l'intérieur des matériaux en raison de leur forte diffusion, ", a déclaré Kim.

Yunsang Kwak, un stagiaire postdoctoral au laboratoire de Purdue, mentionné, "La localisation de la lumière Anderson offre un caractère aléatoire élevé qui est extrêmement utile pour la détection compressive, en particulier pour effectuer des traitements de l'information avec un facteur de forme mince et plate, en fixant simplement un réseau de filtres multispectraux en forme de perle sur une caméra conventionnelle."

Kim a dit, "Nous ne pensons pas que l'utilisation directe d'une perle serait une bonne option pour la production en série de matrices de filtres multispectraux. Au lieu de cela, les perles nous apprennent à concevoir des nanostructures désordonnées de localisation de la lumière d'Anderson pour développer une nouvelle classe de machine de traitement de l'information spectrale."

Les chercheurs de Purdue se tournent vers leur nouvelle découverte pour fournir aux scientifiques une idée d'hybridation des propriétés matérielles et numériques, ce qui pourrait être utile pour les innovations dans les applications biomédicales et de défense.