秤對人們來說并不陌生，然而，有一種秤，人們卻從沒有聽過、見過，那就是上海交大物理系朱卡的教授團隊發(fā)明的“光秤”。
朱卡的教授和他所指導的李金金博士以量子光學和納米材料為研究基礎，在國際上首次發(fā)明了納米光學質譜儀，也就是“光秤”，可以對生物DNA分子的質量、染色體的質量以及中性原子的質量進行無損高精度的光學測量。
朱卡的教授說，他的研究團隊將碳納米管、量子點和表面等離激元的復合系統(tǒng)等系統(tǒng)地組合起來研究，發(fā)明了第一個全光控制的高靈敏納米光學質譜儀。
對這一研究成果，美國物理學會評價：“這項研究工作有望帶領納米科學進入一個嶄新的測量領域。”國際公認的物理學界頂尖綜述期刊《Physics Reports》也刊登了朱卡的教授團隊該成果的長篇綜述性論文。這也是上海交通大學首次以唯一單位在該期刊上發(fā)表論文。
據(jù)朱卡的教授介紹，目前測量原子和質子等微觀粒子質量的方法或儀器包括經(jīng)典質譜儀和電學納米質譜儀。與這兩種傳統(tǒng)的方法相比，“光秤”的靈敏度和精確度都大幅提高。
“舊的探測方法的不足之處是，被探測的粒子要使其強行帶電，才能夠被測量。”朱卡的教授表示，這就意味著，由于很多固有屬性不能帶電的粒子，其質量的測量將受到限制，比如DNA分子，如果強行使其帶電，就可能造成其生物成分遭到破壞。
朱卡的教授估算，通過全光控制的“光秤”，靈敏度和精確度比傳統(tǒng)的電學質譜儀高出了將近3個數(shù)量級。他表示，這項研究工作在現(xiàn)有電學質譜儀上做了很大的提升和改進，用全光學的方法代替了傳統(tǒng)的電學測量，放大了人們對微觀世界的認識，并帶領納米科學進入一個嶄新的測量領域。