據(jù)外媒New Atlas報道，紅外光譜儀是科學家用來分析樣品化學構(gòu)成的昂貴而強大的儀器，一個新的研究項目展示了這種技術(shù)如果被集成在智能手機中會是什么樣子。這一突破取決于一個新開發(fā)的LED，它可以被調(diào)諧以檢測不同的氣體，并有可能被用于一個緊湊的設備，以檢測從變質(zhì)食物到人造皮革的一切。
這項研究是由美國和澳大利亞的科學家進行的，他們著手開發(fā)研究實驗室中通常使用的笨重紅外光譜儀的更多移動形式。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，將紅外光譜學改編為以更多的移動形式工作，可以開辟一些有趣的可能性，例如檢測礦井中的氣體泄漏，或防止食物變質(zhì)。肉類中的細菌在繁殖過程中會產(chǎn)生某些氣體，這些氣體的水平可以用來指示變質(zhì)。這項新研究的作者已經(jīng)向這個未來邁出了有希望的一步。
科學家開發(fā)可調(diào)諧LED，能將紅外線光譜儀技術(shù)集成到智能手機中
墨爾本大學教授Kenneth Crozier說：“我們的新技術(shù)將一層薄薄的黑磷晶體粘合到一個靈活的、類似塑料的基材上，允許它以不同的方式彎曲，使黑磷發(fā)出不同波長的光，基本上創(chuàng)造了一個可調(diào)諧的紅外LED，可以檢測多種材料。這項技術(shù)可以集成到智能手機，成為日常使用的一部分。”
這一突破可能標志著這些類型的儀器的重大進步，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，該團隊的新設計相對簡單，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，可以應用于不同的主題。
加州大學伯克利分校的Ali Javey教授說：“黑磷的發(fā)射波長隨著彎曲而發(fā)生的轉(zhuǎn)變確實相當引人注目，使LED能夠在整個中紅外范圍內(nèi)進行調(diào)諧，”他的小組領導這項工作。
科學家們設想，這種可調(diào)諧的設備可以部署在冰箱內(nèi)，并在食物變質(zhì)時向主人發(fā)出通知，或者可以將其應用于智能手機，以幫助購物者區(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中，從安全距離檢測有害氣體。
Crozier表示：“我們的紅外光電探測器可以集成到相機中，這樣我們就可以看著手機屏幕，‘看到’氣體泄漏或排放，并能夠確定它是哪種氣體。”這項研究發(fā)表在《自然》雜志上。
