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微型量子點(diǎn)光譜儀近日成功研發(fā)

時(shí)間:2015-07-07 15:08:38 來源:中華機(jī)械網(wǎng) 點(diǎn)擊量:661

  光譜儀作為一種分析儀器,幾乎在每個(gè)科學(xué)領(lǐng)域都會用到,尤其在物理、化學(xué)和生物學(xué)研究中必不可少。這類設(shè)備通常體積過大以致于難以移動(dòng)。科學(xué)家長期致力于讓光譜儀小型化、成本低廉且易于使用,以便增加它們的使用范圍。但一直以來,相關(guān)努力都不是很成功。

  據(jù)美國麻省理工學(xué)院官方網(wǎng)站消息,此次,前麻省理工學(xué)院博士后、中國清華大學(xué)的鮑捷以及麻省理工學(xué)院化學(xué)教授莫吉·巴旺迪提出,現(xiàn)有微型光譜儀的設(shè)計(jì)局限可以用膠體量子點(diǎn)克服,量子點(diǎn)是高度可調(diào)控的、微型的并且對光敏感的半導(dǎo)體晶體,使用量子點(diǎn)可以在減小光譜儀體積的同時(shí)不影響它的分辨率、使用范圍和效率。

  研究人員展示了一個(gè)用195個(gè)不同的量子點(diǎn)做成的光譜儀,其每一個(gè)量子點(diǎn)都對特定光譜范圍敏感,可以過濾各種波長的光并檢測到非常小的光譜移位。美國加州大學(xué)伯克利分校物理學(xué)副教授王鋒(音)認(rèn)為,這個(gè)堪稱“美麗”的方式,利用半導(dǎo)體量子點(diǎn)微型光譜儀來控制光吸收,該設(shè)備體積之小、性能之高,在以前還從未實(shí)現(xiàn)過。

  論文作者們表示,這一系統(tǒng)兼具了高性能和簡潔性,容易制造并有進(jìn)一步小型化的可能,所以將會在很大程度上有利于那些需要縮小尺寸、重量、成本和復(fù)雜性的應(yīng)用。其與小型設(shè)備結(jié)合后,可用于診斷皮膚狀況或分析尿液樣本,甚至用于追蹤生命體征諸如脈搏和血氧水平等。與此同時(shí),這一研究也代表了量子點(diǎn)的新應(yīng)用,這種納米結(jié)構(gòu)材料現(xiàn)主要適用于標(biāo)記細(xì)胞和生物分子,在計(jì)算機(jī)及電視顯示屏領(lǐng)域也大有用武之地。

  

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