蛛絲傳感器有助搜尋火星生命

歐洲空間局資助的一個科研團隊用蜘蛛絲替代傳統(tǒng)的光學纖維來制造光學傳感器，這種光學傳感器可用于搜尋生物過程產(chǎn)生的微量氣體。這對于尋找火星上可能的生命的科學家們來說是個好消息，他們一直希望能有一種設備，可以檢測出微生物代謝釋放出的少量氨，同時又對火星大氣中大量的二氧化碳不敏感。

團隊負責人、瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院的呂克?提萬納茲說，傳統(tǒng)光纖是由石英玻璃制成的，其化學惰性使它們很難成為良好的化學傳感器，而蜘蛛絲的光學性質(zhì)可以通過化學物質(zhì)進行很大的修改。某些特定分子的存在會導致蛛絲分子中的氫鍵斷裂，從而使通過的光束發(fā)生偏振變化，但這僅適用于極性分子（分子的電荷分布不對稱），如氨；而非極性分子，如二氧化碳則不會引起反應。

提萬納茲和他的團隊利用雌性棒絡新婦蜘蛛的拖牽絲進行了測試。據(jù)美國《電氣和電子工程師協(xié)會會刊》網(wǎng)站近日報道，他們發(fā)現(xiàn)，蛛絲光纖可以很好地傳輸包括可見光和紅外光在內(nèi)的光束，波長最長可達到大約1400納米。其中，900納米波長紅外光的傳輸最佳，光纖損耗為每厘米4分貝，雖然比二氧化硅光纖損耗高出許多，但這一數(shù)值可被降低至每厘米0.2分貝，足以應用于感應測量領(lǐng)域。

提萬納茲表示，這種蛛絲傳感器還有更實際的應用，比如可用于監(jiān)視工業(yè)過程或用作汽車傳感器，因為它們不像那些依靠不可逆化學過程的傳感器一樣需要定期更換。他希望建立一個測量數(shù)據(jù)庫，將光束發(fā)生的變化與相關(guān)化學物質(zhì)一一對應。他認為，可以通過使用人造絲或者在蛛絲中摻雜其他化學物質(zhì)，來提高傳感器的靈敏度。