1897年,赫伯特·乔治·威尔斯(H.G.Wells)出版了他的小说《隐身人》,讲述了一位青年科学家的传奇故事。小说中,主人公找到一种方法,能够让自己身体的折射率变得和空气一样,这就好比穿上了一件“隐身的斗篷”,让自己消失于无形中。这个故事涉及的一系列光学性质,为等离激子学领域的研究者们带来了灵感。据《环球科学》(《科学美国人》中文版)报道,科学家们已从理论上证明,等离激子材料将能够使物体隐形。
如果照射到等离激子结构上的辐射光频率接近该结构的共振频率,那么它的折射率会与空气的折射率相等;换句话说,它既不能偏折光线,也无法反射光线。因为这种结构还能吸收光线,因此人们看到的将是一团暗淡的阴影。如果把它层层包裹在某种材料之中,使透射光信号被放大,光强度的增加就能补偿吸收造成的损耗。这样一来,对于特定频率范围内的辐射光来说,隐形就成为了现实。
不仅如此,等离激子的原理还可以应用于医学领域用来消灭肿瘤细胞。2004年,莱斯大学的科学家,将等离激子纳米壳注入患有癌症肿瘤的小鼠血液之中。他们发现,这种纳米颗粒本身是无毒的,但是由于血液会更多在快速生长的肿瘤部位循环,因此纳米壳更倾向于沉积在这些肿瘤组织中,而不是健康组织内部。这些纳米壳可以跟抗体吸附在一起,确保它们锁定肿瘤。对于特定波长范围内的红外光来说,人类和动物的组织是透明的。研究人员可以让近红外激光光束穿透老鼠的皮肤,直接照射肿瘤组织,沉积在那里的纳米壳在共振条件下吸收光能,可将肿瘤组织的温度从37℃左右提高到45℃左右。这种光致发热过程可以杀死癌细胞,周围的健康组织却不受损伤。目前,美国纳米光谱生物科学公司正在向美国食品与药品管理局提出申请,准许他们开展头部和颈部癌症的纳米壳疗法临床试验。
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