量子点和光谱仪成功结合 物质“指纹”慧眼能识

将来的一天,只要拿着手机轻轻一扫,就能知道想买的苹果是酸照样甜,喝的牛奶安不屈安,食用的油是不是地沟油;戴上智好手表就能检测皮肤血氧含量,也可以检测是否罹患皮肤癌等疾病……

这不是天方夜谭,只需一个小小的量子点光谱仪就可轻松搞定。而研发这一“神器”的,恰是清华大年夜学电子工程系副传授、博士生导师鲍捷。

2013岁尾从美国麻省理工学院(MIT)学成归国的鲍捷,是门生眼中“最帅的导师”。作为“青年千人筹划”学者,鲍捷以学报国,在光谱仪研发领域采撷了最亮的那颗星,胜利研发量子点光谱仪,宣布全平易近光谱摄影时期的到来。

量子点光谱仪“惊艳”世界

2015年7月,一篇名为《基于胶体量子点纳米材料的光谱仪》的论文在《天然》杂志上揭橥,学界因之惊动。“这是人们第一次在光谱仪中运用量子点”“科学领域上最主要的科研对象之一如今合适于你的手机”……国外媒体的纷纷点赞,显示出量子点光谱仪的非同平常。

论文的第一作者恰是鲍捷。同期《天然》杂志还刊登了美国西北宁靖洋国家实验室科学家的专题评论文章,文章说“这种优雅地将纳米技巧与数码相机影像传感器集成的办法战胜了多种现有技巧所面临的艰难”“将来,我们可能会看到渺小的、高分辨率的量子点光谱仪在太空义务或家居智能传感器和物联网中被运用”……

量子点光谱仪的横空降生,是量子点和光谱仪的初次胜利结合,开辟了人类运用纳米材料的新偏向,具有里程碑意义。

光谱是物质的一种“指纹”,是其与生俱来的“身份证”,而作为分辨光波的神奇“眼睛”,光谱仪能准确测量物质“指纹”,从而“一眼洞穿”其化学身分和相对含量。然而,传统光谱仪受光栅分光的物理事理限制,在实际中难以做到小于一本字典的大小,且造价昂贵,高达数万美元。是以,传统光谱仪一向是实验室的“专宠”,难以进入平常庶平易近家。

想要改变,就必须打破。鲍捷高低求索,终于找到纳米材料领域的“新贵”——量子点。量子点具有吸光特点,将其缩小至人头发丝万分之一标准时,量子点的色彩就会随尺寸改变而改变。“量子点是能在异常宽的色彩范围内持续地获得不合色彩的材料,基于这一独特点,它是用来鉴别物质色彩或光谱的绝佳材选。”鲍捷说。

量子点光谱仪运用分歧量子点材料的光学性质,取代了光栅的光学过滤感化,具有新型传感器小、巧、轻的特色。甫一问世,量子点光谱仪就“优雅地”惊艳了世界,其辽阔的运用远景也让人充斥期待。

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