量子點光譜儀擁有“慧眼” 輕鬆識別物質“指紋”

隻要拿著手機輕輕一掃，就能知道想買的蘋果是酸還是甜，喝的牛奶安不安全，食用的油是不是地溝油﹔戴上智能手表就能檢測皮膚血氧含量，也可以檢測是否罹患皮膚癌等疾病……在量子點光譜儀的幫助下，這些神奇將有望成為現實。據千龍網報道，清華大學鮑捷教授研發出的量子點光譜儀就能准確測量物質的“指紋”，一眼洞穿其化學成分和相對含量，實現了解到物質本質的目的。那麼，什麼是光譜儀？什麼是量子點光譜儀？它如何測量物質成分的？其應用前景如何？

（圖片來源：千龍網）

光譜儀洞穿物質“指紋”

光譜是物質的一種“指紋”，是其與生俱來的“身份証”。據《人民日報》報道，作為分辨光波的神奇“眼睛”，光譜儀能准確測量物質“指紋”，從而了解其化學成分和相對含量。

此外，《人民日報》介紹，作為一種能夠抓取物質光信息和分辨不同顏色（波長）光波強度的分析儀器，光譜儀被廣泛應用於物理、材料、天文、生物、化學、醫學、環境學等多個領域。但傳統光譜儀通常造價昂貴、體積過大且難以移動，因此，傳統光譜儀一直“專寵”於實驗室，難以進入尋常百姓家。

量子點光譜儀具有小、巧、輕的特點

鮑捷在接受《光明日報》採訪時表示，在認識到光譜儀的局限性后，他嘗試研發基於量子點的新型光譜儀，將量子點溶液進行特殊加工，研發出隻有手機攝像頭大小的微型光譜儀芯片。

鮑捷表示，“量子點具有吸光特性，將其縮小至人頭發絲萬分之一的尺度時，量子點的顏色就會隨尺寸改變而改變。量子點能在非常寬的波長范圍內連續地獲得不同顏色的材料，基於這一獨特性，量子點就是用來辨別物質顏色或光譜的絕佳材選。量子點光譜儀則利用不同量子點材料的光學性質，取代了光柵的光學過濾作用，具有新型傳感器小、巧、輕的特點。” 

量子點光譜儀具有廣闊的應用前景

量子點光譜儀剛一問世就驚艷了世界，其廣闊的應用前景也讓人充滿期待。量子點光譜儀的應用前景如何呢？據《人民政協報》報道，這個小巧且功能強大的光譜儀，可能以低廉的造價進入消費者的電子產品中。未來，這一成果將在太空探索、個性化醫療、微流控芯片實驗室診斷平台等領域投入應用，讓以往高大上的專業化學檢測走向日常生活。在現有條件下，這種微型光譜儀最小約1立方毫米，植入智能手機后，通過攝像頭便可進行食品藥品、個人健康、環境污染等檢測，使專業的化學檢測走向日常生活。此外，量子點光譜儀還可以附於體表，甚至可能植入人體內，對人體進行各項健康指標的檢測。（孔睿）

本文由中科院物理所副研究員羅會仟進行科學性把關，目前專家研究領域為超導、電子、電磁、半導體、自動化、中子散射等。