去超市的時候,通常我們都想要知道想買的蘋果到底是甜的還是酸的,牛奶安全質量是否保障,經常去的餐館里用的是是不是地溝油等等諸如此類的問題,常常盤旋在我們腦中。如今,在量子點光譜儀的幫助下,這些問題只要拿著手機輕輕一掃就能知道答案。甚至戴上智能手表就能檢測皮膚血氧含量,或檢測到是否罹患皮膚癌等疾病……清華大學鮑捷教授研發出的量子點光譜儀就能準確測量物質的“指紋”,一眼洞穿其化學成分和相對含量,實現了解到物質本質的目的。
那么,什么是光譜儀?什么是量子點光譜儀?它如何測量物質成分的?
光譜儀準確測量物質“指紋”
光譜是物質的一種“指紋”,是其與生俱來的“身份證”。作為分辨光波的神奇“眼睛”,光譜儀能準確測量物質“指紋”,從而了解其化學成分和相對含量。
此外,作為一種能夠抓取物質光信息和分辨不同顏色(波長)光波強度的分析儀器,光譜儀被廣泛應用于物理、材料、天文、生物、化學、醫學、環境學等多個領域。但傳統光譜儀通常造價昂貴、體積過大且難以移動,因此,傳統光譜儀一直“專寵”于實驗室,難以進入尋常百姓家。
量子點光譜儀具有小、巧、輕的特點
鮑捷在接受《光明日報》采訪時表示,在認識到光譜儀的局限性后,他嘗試研發基于量子點的新型光譜儀,將量子點溶液進行特殊加工,研發出只有手機攝像頭大小的微型光譜儀芯片。
鮑捷表示,“量子點具有吸光特性,將其縮小至人頭發絲萬分之一的尺度時,量子點的顏色就會隨尺寸改變而改變。量子點能在非常寬的波長范圍內連續地獲得不同顏色的材料,基于這一獨特性,量子點就是用來辨別物質顏色或光譜的絕佳材選。量子點光譜儀則利用不同量子點材料的光學性質,取代了光柵的光學過濾作用,具有新型傳感器小、巧、輕的特點。”
在現有條件下,這種微型光譜儀最小約1立方毫米,植入智能手機后,通過攝像頭便可進行食品藥品、個人健康、環境污染等檢測,使專業的化學檢測走向日常生活。此外,量子點光譜儀還可以附于體表,甚至可能植入人體內,對人體進行各項健康指標的檢測。
【官網】光譜儀:http://www.nlgdydd.cn/