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厲害瞭!再過不久,你的手機可以檢測食物新鮮度啦!

本文節選自《知識就是力量》雜志3月刊

智能手機給我們的生活帶來瞭極大的便利,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》雜志上。

快來看看科學傢們是怎麼做到的!

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(用三棱鏡)把光分成不同的顏色(頻率),然後分別測量。光線通過棱鏡後,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棱鏡後幾十厘米才能進行。

而荷蘭埃因霍溫的研究人員開發瞭一種巧妙的傳感器,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,隻有幾微米大小的“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,那麼傳感器能夠檢測到的光頻率也會變化。目前,傳感器能在大約30納米的波長范圍內辨別出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盡快研究完成並投入使用吧!

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