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cyqdesign 2019-09-08 20:33

世界目前最小光谱仪问世——纳米技术颠覆牛顿的棱镜!

在牛顿实验四百多年后的今天,英国剑桥大学的科研团队与来自中国、英国以及芬兰的研究机构合作,成功克服了这个技术难题,开发出了尺寸仅几十微米的光谱仪。其大小仅为市面上最小光谱仪的千分之一。他们另辟蹊径,用一种带隙渐变的特殊纳米线替代了传统光谱仪中的分光和探测元件,采用和制作电脑芯片类似的工艺在这种纳米线上加工出了光探测器阵列,巧妙地利用各个探测器对不同颜色光具有不同响应的特性,通过逆问题的求解,从响应函数方程组中重构出所需要测量的光谱信息。 P ]2M  
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论文的第一作者,剑桥大学石墨烯中心的中国留学生杨宗银博士介绍说:“我们沿长度方向对纳米线的组分进行了调控,得到的纳米线在荧光显微镜下观察就像一道彩虹,很容易让人联想到牛顿三棱镜实验中的七彩色,沿着这个思路我们开始探索用纳米线替代三棱镜,这样可以把传统光学器件的尺寸缩小到纳米尺度,使这些器件在可穿戴设备等新兴领域中找到应用”。 7dX1.}M<(  
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“我们平时用相机拍照的时候,每个像素点只包含了红、绿、蓝三种颜色信息,而这种光谱仪可以让每个像素点记录下几十或者上百种谱线强度,这样就可以获取到除了色彩之外的其他有用信息,比如通过测量火焰的光可以告诉我们里面发生了哪些化学反应”,论文的共同作者Tom Albrow-Owen博士补充道。 '6{q;Bxo  
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“我们的微型光谱仪与广泛使用的手机摄像系统具有良好的兼容性,可设计成紧凑式光谱仪模块使手机具备光谱探测能力,把强大的光谱分析技术从实验室搬到手掌上,方便在生活中测量食物、皮肤的光谱信息,从而判断食品安全以及身体健康程度,使得光谱检测技术有望走进大众日常生活中”,团队的负责人Tawfique Hasan博士说道。 Z~g~,q  
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由于极小的尺寸,他们还展示了用该微型光谱仪对单个细胞进行扫描光谱成像。不同于以往的细胞成像技术,该光谱成像可以让图像中的每个像素包含丰富的光谱信息,从而可以分析细胞每个部分的化学变化。通过后续的开发这种微型光谱仪将有望可以通过注射植入到人体,用于实时监测人体健康状况,为癌症等疾病检测提供一种新的方法。 ]M{SM`Ya  
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该工作由来自中国、英国和芬兰的多个研究组合作完成:上海理工大学的谷付星副教授,浙江大学的童利民教授、杨青教授和王攀教授,南京大学的王肖沐教授,上海交通大学的蔡伟伟教授,北京大学的戴伦教授,以及芬兰Aalto大学的孙志培教授。 BW:&AP@B  
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剑桥的研究团队已经在申请这个微型光谱仪的专利。他们希望在这种光谱仪的基础上开发出一系列覆盖紫外到红外的微型光谱仪,用大概五年左右的时间使微光谱仪广泛应用到科研、生产以及生活中。 /exV6D r  
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论文链接:https://science.sciencemag.org/content/365/6457/1017 $c0SWz  
dushunli 2019-09-09 00:23
纳米技术!
mang2004 2019-09-09 05:15
原理: *P:`{ZV7=W  
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. &X_I^*  
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. ] V]~I.  
tomryo 2019-09-09 06:51
世界目前最小光谱仪问世——纳米技术颠覆牛顿的棱镜!
likaihit 2019-09-09 07:28
真牛逼啊
redplum 2019-09-09 07:28
越小越有意义
蠊蠊 2019-09-09 07:48
通过后续的开发这种微型光谱仪将有望可以通过注射植入到人体,用于实时监测人体健康状况,为癌症等疾病检测提供一种新的方法。
谭健 2019-09-09 08:06
纳米技术!
songyang1169 2019-09-09 08:07
在牛顿实验四百多年后的今天,英国剑桥大学的科研团队与来自中国、英国以及芬兰的研究机构合作,成功克服了这个技术难题,开发出了尺寸仅几十微米的光谱仪。其大小仅为市面上最小光谱仪的千分之一。他们另辟蹊径,用一种带隙渐变的特殊纳米线替代了传统光谱仪中的分光和探测元件,采用和制作电脑芯片类似的工艺在这种纳米线上加工出了光探测器阵列,巧妙地利用各个探测器对不同颜色光具有不同响应的特性,通过逆问题的求解,从响应函数方程组中重构出所需要测量的光谱信息。
songshaoman 2019-09-09 08:11
潜在市场无限大啊
thorn12345 2019-09-09 08:12
纳米技术颠覆牛顿的棱镜
daite1978 2019-09-09 08:17
越小越有意义
bairuizheng 2019-09-09 08:29
潜在市场
legendlyy 2019-09-09 08:30
颠覆牛顿的棱镜
陈进andy 2019-09-09 08:38
这东西搞好了,对目前的成像简直就是颠覆
pigpig 2019-09-09 08:42
厉害,学习一下
copland 2019-09-09 08:43
最小光谱仪问世——纳米技术颠覆牛顿的棱镜!
james951 2019-09-09 09:05
界目前最小光谱仪问世——纳米技术颠覆牛顿的棱镜!
wmh1985 2019-09-09 09:07
一种带隙渐变的特殊纳米线替代了传统光谱仪中的分光和探测元件,采用和制作电脑芯片类似的工艺在这种纳米线上加工出了光探测器阵列,巧妙地利用各个探测器对不同颜色光具有不同响应的特性,通过逆问题的求解,从响应函数方程组中重构出所需要测量的光谱信息。
猫爷爷不吃鱼 2019-09-09 09:14
通过后续的开发这种微型光谱仪将有望可以通过注射植入到人体,用于实时监测人体健康状况,为癌症等疾病检测提供一种新的方法。
bmw0501 2019-09-09 09:14
纳米技术颠覆牛顿的棱镜!
北极星的天空 2019-09-09 09:27
世界目前最小光谱仪问世——纳米技术颠覆牛顿的棱镜
liu.wade 2019-09-09 09:47
纳米技术!
lufan 2019-09-09 09:58
世界目前最小光谱仪问世
姜月 2019-09-09 10:08
感觉不久的将来,手机上就会实现一项新的技术革新。
wangjin001x 2019-09-09 11:31
世界目前最小光谱仪问世——纳米技术颠覆牛顿的棱镜!
te67f42 2019-09-09 12:00
美好的生活是一点一点的积攒起来的,祝愿我们的生活更加美好。纳米技术用于穿戴,带有光信息的服装,时代的发展带动了经济的发展,生活的更加美好,带动了大家生产的意愿,祝愿明天更加美好。
逸轩yx 2019-09-09 12:37
世界目前最小光谱仪问世——纳米技术颠覆牛顿的棱镜
lshy1985 2019-09-09 14:38
没看明白
荧惑守心 2019-09-09 17:04
小,未来会有作用
overnova 2019-10-26 14:37
光谱领域的突破
杜甫的小雪碧 2020-04-09 16:22
非常震撼,前沿技术听起来跟自己的设计总是遥不可及
led934948102 2020-07-22 15:42
光币光币   光币
zyz121822 2020-09-04 16:30
不是由多个团队完成的吗?为什么只有剑桥申请专利
cc1234 2021-10-13 23:42
学习了
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