添加噪聲來(lái)增強(qiáng)微弱信號(hào)是動(dòng)物界常見(jiàn)的傳感現(xiàn)象，但在人造傳感器中卻不常見(jiàn)。現(xiàn)在，賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員在光源太暗而無(wú)法感應(yīng)的情況下，加入少量的背景噪聲來(lái)增強(qiáng)非常微弱的信號(hào)。對(duì)于大多數(shù)傳感器來(lái)說(shuō)，噪聲是一個(gè)應(yīng)該被抑制的問(wèn)題，現(xiàn)在研究人員發(fā)現(xiàn)，加入恰到好處的背景噪聲實(shí)際上可以增強(qiáng)一個(gè)太弱的信號(hào)，達(dá)到可以檢測(cè)的水平。 $q%l)]+  
 j1sgvh]D  
6p}dl>T_y  
他們的傳感器基于一種名為二硫化鉬的二維材料，檢測(cè)的是光，但同樣的原理也可以用來(lái)檢測(cè)其他信號(hào)，而且由于與傳統(tǒng)的傳感器相比，它所需要的能量和空間非常小，因此可以在即將到來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）中找到廣泛的適應(yīng)性。物聯(lián)網(wǎng)將部署數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)家庭和工廠(chǎng)的狀況，而低能耗要求將是一個(gè)強(qiáng)有力的優(yōu)勢(shì)。 rIhe}1  
!8Mi+ZV  
"賓夕法尼亞州立大學(xué)工程科學(xué)和機(jī)械學(xué)助理教授Saptarshi Das表示，這種現(xiàn)象是在自然界中經(jīng)常看到，例如，一種生活在渾水中的槳魚(yú)實(shí)際上無(wú)法通過(guò)視覺(jué)找到它的食物，即一種名為Daphnia的浮游植物。槳魚(yú)有電感受器，可以在50米處接收到來(lái)自Daphnia的非常微弱的電信號(hào)。如果再加上一點(diǎn)噪音，它可以在75米甚至100米處找到水蚤。這種能力增加了這種動(dòng)物在進(jìn)化上的成功。
~stG2^"[  
%8]~+#]p  
另一個(gè)有趣的例子是寶石甲蟲(chóng)，它可以在50英里的距離探測(cè)到森林火災(zāi)。最先進(jìn)的紅外探測(cè)器只能在10到20英里處探測(cè)。這是由于這些動(dòng)物使用了一種叫做隨機(jī)共振的現(xiàn)象。隨機(jī)共振是一種現(xiàn)象，在有限的和適當(dāng)?shù)脑肼暣嬖诘那闆r下，可以檢測(cè)到低于傳感器檢測(cè)閾值的微弱信號(hào)， 在他們的論文中，研究人員展示了首次使用這種技術(shù)來(lái)檢測(cè)亞閾值光子信號(hào)。 Lc?q0x^s  
3c|u2Pl  
正在考慮的一個(gè)可能的用途是用于作戰(zhàn)的部隊(duì)。野外的軍隊(duì)人員已經(jīng)攜帶了非常笨重的設(shè)備。要增加增強(qiáng)亞閾值信號(hào)所需的沉重、耗電的設(shè)備是不可行的。他們的技術(shù)也適用于資源受限的環(huán)境或在海洋下面，人們要監(jiān)測(cè)非常微弱的信號(hào)。它還可以用于火山地區(qū)或監(jiān)測(cè)地震，及時(shí)發(fā)出警報(bào)。研究人員下一步是在硅光電二極管上演示這種技術(shù)，這將使該器件具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。任何最先進(jìn)的傳感器都可以通過(guò)這個(gè)概念得到增強(qiáng)。