Máy quang phổ tính toán thu nhỏ rất cần thiết cho các ứng dụng trên chip và cấy ghép. Phép đo phổ có độ nhạy cao bằng cách sử dụng một máy dò duy nhất cho phép thu nhỏ dấu chân của các máy đo phổ như vậy trong khi vẫn đạt được độ phân giải phổ gần với độ phân giải của các hệ thống để bàn.
Các nhà khoa học, bao gồm một nhà nghiên cứu vật liệu từ Oregon State University, đã tạo ra một công cụ tốt hơn để đo ánh sáng. Sự tiến bộ này trong phép đo quang phổ có thể nâng cao mọi thứ từ camera của điện thoại thông minh đến việc giám sát môi trường. Trên thực tế, các nhà khoa học đã đưa ra một loại quang phổ kế cực nhỏ, mạnh mẽ, phù hợp với một vi mạch và được vận hành bằng cách sử dụng trí tuệ nhân tạo.
Để phát triển công cụ này, các nhà khoa học đã sử dụng một lớp vật liệu siêu mỏng tương đối mới được gọi là chất bán dẫn hai chiều. Kết quả cuối cùng là bằng chứng về khái niệm cho một máy quang phổ có thể được trang bị một số công nghệ.
Do khả năng kiểm soát điện hoàn toàn đối với màu sắc của ánh sáng mà nó hấp thụ, công cụ này có tiềm năng to lớn về khả năng mở rộng và ứng dụng rộng rãi.
Ethan Minot, giáo sư vật lý tại Đại học Khoa học OSU, cho biết, “Chúng tôi đã chứng minh một cách xây dựng quang phổ kế thu nhỏ hơn nhiều so với những gì thường được sử dụng ngày nay. Máy đo quang phổ đo cường độ của ánh sáng ở các bước sóng khác nhau và rất hữu ích trong nhiều ngành công nghiệp và tất cả các lĩnh vực khoa học để xác định mẫu và mô tả đặc tính của vật liệu. "
“Các máy quang phổ truyền thống yêu cầu các bộ phận quang học và cơ học cồng kềnh, trong khi thiết bị mới có thể phù hợp với phần cuối của một tóc người. Nghiên cứu mới cho thấy những thành phần đó có thể được thay thế bằng vật liệu bán dẫn mới và AI, cho phép máy quang phổ thu nhỏ đáng kể kích thước từ những cái nhỏ nhất hiện tại, có kích thước bằng một quả nho. "
Hoon Hahn Yoon, người dẫn đầu cuộc nghiên cứu cùng với đồng nghiệp Zhipei Sun Yoon của Đại học Aalto cho biết, “Máy quang phổ của chúng tôi không yêu cầu lắp ráp các thành phần quang học và cơ học riêng biệt hoặc thiết kế mảng để phân tán và lọc ánh sáng. Hơn nữa, nó có thể đạt được độ phân giải cao tương đương với các hệ thống để bàn nhưng trong một gói nhỏ hơn nhiều. ”
Minot nói, “Thật thú vị khi máy quang phổ của chúng tôi mở ra khả năng cho tất cả các loại thiết bị và dụng cụ hàng ngày mới để nghiên cứu khoa học mới.”
“Ví dụ, trong y học, máy quang phổ đã được thử nghiệm về khả năng xác định những thay đổi tinh vi trong mô người, chẳng hạn như sự khác biệt giữa khối u và mô khỏe mạnh. Để giám sát môi trường, máy đo quang phổ có thể phát hiện loại ô nhiễm trong không khí, nước, hoặc mặt đất, và có bao nhiêu. "
“Thật tuyệt nếu có những máy quang phổ di động, chi phí thấp làm công việc này cho chúng tôi. Và trong môi trường giáo dục, việc giảng dạy thực hành các khái niệm khoa học sẽ hiệu quả hơn với các máy quang phổ nhỏ gọn, rẻ tiền ”.
“Khi quá trình làm việc với chất bán dẫn hai chiều ngày càng tiến triển, chúng tôi sẽ nhanh chóng khám phá ra những cách mới để sử dụng các đặc tính quang học và điện tử mới của chúng. Nghiên cứu về chất bán dẫn 2D đã được tiến hành nghiêm túc chỉ trong mười năm, bắt đầu từ việc nghiên cứu graphene, carbon được sắp xếp trong một mạng lưới tổ ong với độ dày bằng một nguyên tử. ”
"Nó vô cùng thú vị. Chúng tôi sẽ tiếp tục có những đột phá thú vị bằng cách nghiên cứu chất bán dẫn hai chiều.
Tạp chí tham khảo:
- Hoon Hahn Yoon và cộng sự. Máy quang phổ thu nhỏ có điểm nối van der Waals có thể điều chỉnh được. Khoa học. DOI: 10.1126 / science.add8544
