厲害了!再過不久,你的手機可以檢測食物新鮮度啦!
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03-05
本文節選自《知識就是力量》雜誌3月刊
智能手機給我們的生活帶來了極大的便利,但是,你的手機可以檢測空氣是否清潔或食物是否新鮮嗎?
答案是否定的。
不過,埃因霍溫理工大學正在開發的微型光譜儀,或許可以幫助手機做到這些。此項成果還發表在《自然通訊》雜誌上。
快來看看科學家們是怎麼做到的!
圖/長虹電器
微型光譜儀原理是什麼?
小夥伴們可能知道,每種材料或者物品在吸收和反射光線方面都有自己的「足跡」,這可以通過光譜測定來識別。但精確的光譜儀體積相對智能手機來說是很大的,因為它首先需要(用三稜鏡)把光分成不同的顏色(頻率),然後分別測量。光線通過稜鏡後,頻率不同的光束仍然相互重疊,因此,高精度的測量至少要在稜鏡後幾十厘米才能進行。
而荷蘭埃因霍溫的研究人員開發了一種巧妙的感測器,它使用一個特殊的「光子晶體諧振腔」進行精確的光譜測量。
這個諧振腔是一種包含於膜中,只有幾微米大小的「陷阱」,光線落在其中就不能逃脫,被捕獲的光會產生一個可以被測量到的微小電流。如果兩個膜之間的距離稍微改變,那麼感測器能夠檢測到的光頻率也會變化。目前,感測器能在大約30納米的波長範圍內辨別出10萬個不同的頻率。
光譜儀結構圖
這種微型光譜儀的應用可謂非常廣泛。項目組負責人安德烈·菲奧雷(Andrea Fiore)教授預計,未來微型光譜儀將成為智能手機中的重要元素。例如,可以測量二氧化碳含量、檢測煙霧、確定擁有的藥物種類、測量食物的新鮮程度、檢測血糖水平等。
讓我們一起期待這種產品的儘快研究完成並投入使用吧!
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