去超市的時(shí)候,通常我們都想要知道想買的蘋果到底是甜的還是酸的,牛奶安全質(zhì)量是否保障,經(jīng)常去的餐館里用的是是不是地溝油等等諸如此類的問(wèn)題,常常盤旋在我們腦中。如今,在量子點(diǎn)光譜儀的幫助下,這些問(wèn)題只要拿著手機(jī)輕輕一掃就能知道答案。甚至戴上智能手表就能檢測(cè)皮膚血氧含量,或檢測(cè)到是否罹患皮膚癌等疾病……清華大學(xué)鮑捷教授研發(fā)出的量子點(diǎn)光譜儀就能準(zhǔn)確測(cè)量物質(zhì)的“指紋”,一眼洞穿其化學(xué)成分和相對(duì)含量,實(shí)現(xiàn)了解到物質(zhì)本質(zhì)的目的。
那么,什么是光譜儀?什么是量子點(diǎn)光譜儀?它如何測(cè)量物質(zhì)成分的?
光譜儀準(zhǔn)確測(cè)量物質(zhì)“指紋”
光譜是物質(zhì)的一種“指紋”,是其與生俱來(lái)的“身份證”。作為分辨光波的神奇“眼睛”,光譜儀能準(zhǔn)確測(cè)量物質(zhì)“指紋”,從而了解其化學(xué)成分和相對(duì)含量。
此外,作為一種能夠抓取物質(zhì)光信息和分辨不同顏色(波長(zhǎng))光波強(qiáng)度的分析儀器,光譜儀被廣泛應(yīng)用于物理、材料、天文、生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。但傳統(tǒng)光譜儀通常造價(jià)昂貴、體積過(guò)大且難以移動(dòng),因此,傳統(tǒng)光譜儀一直“專寵”于實(shí)驗(yàn)室,難以進(jìn)入尋常百姓家。
量子點(diǎn)光譜儀具有小、巧、輕的特點(diǎn)
鮑捷在接受《光明日?qǐng)?bào)》采訪時(shí)表示,在認(rèn)識(shí)到光譜儀的局限性后,他嘗試研發(fā)基于量子點(diǎn)的新型光譜儀,將量子點(diǎn)溶液進(jìn)行特殊加工,研發(fā)出只有手機(jī)攝像頭大小的微型光譜儀芯片。
鮑捷表示,“量子點(diǎn)具有吸光特性,將其縮小至人頭發(fā)絲萬(wàn)分之一的尺度時(shí),量子點(diǎn)的顏色就會(huì)隨尺寸改變而改變。量子點(diǎn)能在非常寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)連續(xù)地獲得不同顏色的材料,基于這一獨(dú)特性,量子點(diǎn)就是用來(lái)辨別物質(zhì)顏色或光譜的絕佳材選。量子點(diǎn)光譜儀則利用不同量子點(diǎn)材料的光學(xué)性質(zhì),取代了光柵的光學(xué)過(guò)濾作用,具有新型傳感器小、巧、輕的特點(diǎn)。”
在現(xiàn)有條件下,這種微型光譜儀最小約1立方毫米,植入智能手機(jī)后,通過(guò)攝像頭便可進(jìn)行食品藥品、個(gè)人健康、環(huán)境污染等檢測(cè),使專業(yè)的化學(xué)檢測(cè)走向日常生活。此外,量子點(diǎn)光譜儀還可以附于體表,甚至可能植入人體內(nèi),對(duì)人體進(jìn)行各項(xiàng)健康指標(biāo)的檢測(cè)。
官網(wǎng)光譜儀:http://www.ya-instrument.com/