科學家用蜘蛛絲替代光纖制造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生的微量氣體。這對于科學家尋找火星上可能存在的生命來說是個好消息，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邦理工學院的呂克·提萬納茲說，傳統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可以通過化學物質進行改性。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。據美國《電氣和電子工程師協會會刊》網站近日報道，他們發現，蛛絲光纖可以很好地傳輸包括可見光和紅外光在內的光束，波長最長可達到大約1 400 nm。其中，900 nm波長紅外光的傳輸最佳，光纖損耗為4 dB/cm，雖然比二氧化硅光纖損耗高出許多，但這一數值可被降低至0.2 dB/cm，足以應用于感應測量領域。

提萬納茲表示，這種蛛絲傳感器還有更實際的應用，比如可用于監視工業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據庫，將光束發生的變化與相關化學物質一一對應。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，來提高傳感器的靈敏度。