添加噪聲來增強微弱信號是動物界常見的傳感現象，但在人造傳感器中卻不常見。現在，賓夕法尼亞州立大學的研究人員在光源太暗而無法感應的情況下，加入少量的背景噪聲來增強非常微弱的信號。對于大多數傳感器來說，噪聲是一個應該被抑制的問題，現在研究人員發現，加入恰到好處的背景噪聲實際上可以增強一個太弱的信號，達到可以檢測的水平。

他們的傳感器基于一種名為二硫化鉬的二維材料，檢測的是光，但同樣的原理也可以用來檢測其他信號，而且由于與傳統的傳感器相比，它所需要的能量和空間非常小，因此可以在即將到來的物聯網（IoT）中找到廣泛的適應性。物聯網將部署數以千萬計的傳感器來監測家庭和工廠的狀況，而低能耗要求將是一個強有力的優勢。

"賓夕法尼亞州立大學工程科學和機械學助理教授Saptarshi Das表示，這種現象是在自然界中經常看到，例如，一種生活在渾水中的槳魚實際上無法通過視覺找到它的食物，即一種名為Daphnia的浮游植物。槳魚有電感受器，可以在50米處接收到來自Daphnia的非常微弱的電信號。如果再加上一點噪音，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物在進化上的成功。

另一個有趣的例子是寶石甲蟲，它可以在50英里的距離探測到森林火災。最先進的紅外探測器只能在10到20英里處探測。這是由于這些動物使用了一種叫做隨機共振的現象。隨機共振是一種現象，在有限的和適當的噪聲存在的情況下，可以檢測到低于傳感器檢測閾值的微弱信號， 在他們的論文中，研究人員展示了首次使用這種技術來檢測亞閾值光子信號。

正在考慮的一個可能的用途是用于作戰的部隊。野外的軍隊人員已經攜帶了非常笨重的設備。要增加增強亞閾值信號所需的沉重、耗電的設備是不可行的。他們的技術也適用于資源受限的環境或在海洋下面，人們要監測非常微弱的信號。它還可以用于火山地區或監測地震，及時發出警報。研究人員下一步是在硅光電二極管上演示這種技術，這將使該器件具有很強的可擴展性。任何最先進的傳感器都可以通過這個概念得到增強。

來源：cnBeta.COM