| 科學(xué)家開發(fā)可調(diào)諧LED，能將紅外線光譜儀技術(shù)集 |
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據(jù)外媒NewAtlas報(bào)道，紅外光譜儀是科學(xué)家用來分析樣品化學(xué)構(gòu)成的昂貴而強(qiáng)大的儀器，一個(gè)新的研究項(xiàng)目展示了這種技術(shù)如果被集成在智能手機(jī)中會(huì)是什么樣子。這一突破取決于一個(gè)新開發(fā)的LED，它可以被調(diào)諧以檢測(cè)不同的氣體，并有可能被用于一個(gè)緊湊的設(shè)備，以檢測(cè)從變質(zhì)食物到人造皮革的一切。
這項(xiàng)研究是由美國(guó)和澳大利亞的科學(xué)家進(jìn)行的，他們著手開發(fā)研究實(shí)驗(yàn)室中通常使用的笨重紅外光譜儀的更多移動(dòng)形式。這些儀器的工作原理是用紅外輻射照射樣品，然后分析所產(chǎn)生的相互作用，這些相互作用因受試物中的分子以及它們吸收、發(fā)射和反射光線的方式而不同。
化學(xué)家用這種技術(shù)來研究新的化合物，或幫助他們合成新的材料。但是，將紅外光譜學(xué)改編為以更多的移動(dòng)形式工作，可以開辟一些有趣的可能性，例如檢測(cè)礦井中的氣體泄漏，或防止食物變質(zhì)。肉類中的細(xì)菌在繁殖過程中會(huì)產(chǎn)生某些氣體，這些氣體的水平可以用來指示變質(zhì)。這項(xiàng)新研究的作者已經(jīng)向這個(gè)未來邁出了有希望的一步。
墨爾本大學(xué)教授KennethCrozier說：“我們的新技術(shù)將一層薄薄的黑磷晶體粘合到一個(gè)靈活的、類似塑料的基材上，允許它以不同的方式彎曲，使黑磷發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，基本上創(chuàng)造了一個(gè)可調(diào)諧的紅外LED，可以檢測(cè)多種材料。這項(xiàng)技術(shù)可以集成到智能手機(jī)，成為日常使用的一部分。”
這一突破可能標(biāo)志著這些類型的儀器的重大進(jìn)步，這些儀器依靠精心建造的多層完美排列的晶體，以理想的方式過濾紅外光。相反，該團(tuán)隊(duì)的新設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，只使用單層黑磷來保持靈活性，這使得它的特性可以被改變，并使它產(chǎn)生不同的波長(zhǎng)，可以應(yīng)用于不同的主題。
加州大學(xué)伯克利分校的AliJavey教授說：“黑磷的發(fā)射波長(zhǎng)隨著彎曲而發(fā)生的轉(zhuǎn)變確實(shí)相當(dāng)引人注目，使LED能夠在整個(gè)中紅外范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)諧，”他的小組領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)工作。
科學(xué)家們?cè)O(shè)想，這種可調(diào)諧的設(shè)備可以部署在冰箱內(nèi)，并在食物變質(zhì)時(shí)向主人發(fā)出通知，或者可以將其應(yīng)用于智能手機(jī)，以幫助購(gòu)物者區(qū)分假皮和真皮。它還可以被集成到消防員和礦工使用的無人機(jī)中，從安全距離檢測(cè)有害氣體。
Crozier表示：“我們的紅外光電探測(cè)器可以集成到相機(jī)中，這樣我們就可以看著手機(jī)屏幕，‘看到’氣體泄漏或排放，并能夠確定它是哪種氣體。”這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然》雜志上。 |
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