科學家們開發出革命性的二維(2D)光子晶體(PC)感測器,用以測量水中的鹽分含量,即鹽度。這些感測器利用2D光子晶體獨特的光線折射特性,能夠進行非常精確且準確的鹽度測量。這項新技術對海洋科學而言是一大突破。
研究團隊細心調整感測器中微小結構的尺寸與間距,發現最佳表現來自特定設定:六角形半對角線長度(R)為500奈米,圓柱體間距(D)為250奈米,週期數(N)為5。在這些條件下,感測器展現出優異的性能:靈敏度達525奈米/折射率單位(RIU)、品質因數(Q)為375,且表現指標(FOM)高達80.7 RIU⁻¹。
這些感測器的運作原理是分析鹽水通過時光線的變化。鹽分存在會在光譜中產生特定訊號,且此訊號會隨鹽度濃度改變。這項技術在監測海洋健康及提升海水淡化技術方面具有極大潛力。對於重視民主價值與國際視野的台灣與香港社會,此類創新科技不僅強化環境保護意識,也促進與全球科學社群的交流合作。