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世界目前最小光譜儀問世——納米技術(shù)顛覆牛頓的棱鏡！  論文的第一作者，劍橋大學(xué)石墨烯中心的中國留學(xué)生楊宗銀博士介紹說：“我們沿長度方向?qū){米線的組分進(jìn)行了調(diào)控，得到的納米線在熒光顯微鏡下觀察就像一道彩虹，很容易讓人聯(lián)想到牛頓三棱鏡實驗中的七彩色，沿著這個思路我們開始探索用納米線替代三棱鏡，這樣可以把傳統(tǒng)光學(xué)器件的尺寸縮小到納米尺度，使這些器件在可穿戴設(shè)備等新興領(lǐng)域中找到應(yīng)用”。 “我們平時用相機(jī)拍照的時候，每個像素點(diǎn)只包含了紅、綠、藍(lán)三種顏色信息，而這種光譜儀可以讓每個像素點(diǎn)記錄下幾十或者上百種譜線強(qiáng)度，這樣就可以獲取到除了色彩之外的其他有用信息，比如通過測量火焰的光可以告訴我們里面發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)”，論文的共同作者Tom Albrow-Owen博士補(bǔ)充道。 “我們的微型光譜儀與廣泛使用的手機(jī)攝像系統(tǒng)具有良好的兼容性，可設(shè)計成緊湊式光譜儀模塊使手機(jī)具備光譜探測能力，把強(qiáng)大的光譜分析技術(shù)從實驗室搬到手掌上，方便在生活中測量食物、皮膚的光譜信息，從而判斷食品安全以及身體健康程度，使得光譜檢測技術(shù)有望走進(jìn)大眾日常生活中”，團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人Tawfique Hasan博士說道。 由于極小的尺寸，他們還展示了用該微型光譜儀對單個細(xì)胞進(jìn)行掃描光譜成像。不同于以往的細(xì)胞成像技術(shù)，該光譜成像可以讓圖像中的每個像素包含豐富的光譜信息，從而可以分析細(xì)胞每個部分的化學(xué)變化。通過后續(xù)的開發(fā)這種微型光譜儀將有望可以通過注射植入到人體，用于實時監(jiān)測人體健康狀況，為癌癥等疾病檢測提供一種新的方法。 該工作由來自中國、英國和芬蘭的多個研究組合作完成：上海理工大學(xué)的谷付星副教授，浙江大學(xué)的童利民教授、楊青教授和王攀教授，南京大學(xué)的王肖沐教授，上海交通大學(xué)的蔡偉偉教授，北京大學(xué)的戴倫教授，以及芬蘭Aalto大學(xué)的孫志培教授。 劍橋的研究團(tuán)隊已經(jīng)在申請這個微型光譜儀的專利。他們希望在這種光譜儀的基礎(chǔ)上開發(fā)出一系列覆蓋紫外到紅外的微型光譜儀，用大概五年左右的時間使微光譜儀廣泛應(yīng)用到科研、生產(chǎn)以及生活中。 論文鏈接：https://science.sciencemag.org/content/365/6457/1017 |
最新評論
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dushunli 2019-09-09 00:23納米技術(shù)！
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mang2004 2019-09-09 05:15原理：
His team’s spectrometer doesn’t use any optical components, instead it relies on a semiconducting nanowire grown from a vapor of cadmium sulfide and cadmium selenide. At one end, the nanowire is mostly cadmium selenide, which absorbs redder light. The composition gradually changes along the length of the wire, so that the opposite end is mostly cadmium sulfide, which absorbs bluer light.
In the new spectrometer, the researchers mount one of these nanowires on a silicon substrate and then overlay it with a comb of indium-gold electrodes, forming up to 38 distinct regions along the nanowire. Each region responds to a different wavelength of visible light, producing a current between the pair of electrodes around it. Software then analyzes these signals and turns them into a spectrum.
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tomryo 2019-09-09 06:51世界目前最小光譜儀問世——納米技術(shù)顛覆牛頓的棱鏡！
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likaihit 2019-09-09 07:28真牛逼啊
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redplum 2019-09-09 07:28越小越有意義
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蠊蠊 2019-09-09 07:48通過后續(xù)的開發(fā)這種微型光譜儀將有望可以通過注射植入到人體，用于實時監(jiān)測人體健康狀況，為癌癥等疾病檢測提供一種新的方法。
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譚健 2019-09-09 08:06納米技術(shù)！
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songyang1169 2019-09-09 08:07在牛頓實驗四百多年后的今天，英國劍橋大學(xué)的科研團(tuán)隊與來自中國、英國以及芬蘭的研究機(jī)構(gòu)合作，成功克服了這個技術(shù)難題，開發(fā)出了尺寸僅幾十微米的光譜儀。其大小僅為市面上最小光譜儀的千分之一。他們另辟蹊徑，用一種帶隙漸變的特殊納米線替代了傳統(tǒng)光譜儀中的分光和探測元件，采用和制作電腦芯片類似的工藝在這種納米線上加工出了光探測器陣列，巧妙地利用各個探測器對不同顏色光具有不同響應(yīng)的特性，通過逆問題的求解，從響應(yīng)函數(shù)方程組中重構(gòu)出所需要測量的光譜信息。
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songshaoman 2019-09-09 08:11潛在市場無限大啊
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thorn12345 2019-09-09 08:12納米技術(shù)顛覆牛頓的棱鏡