写于 2018-11-21 06:06:04| 龙8娱乐平台网站| 龙8国际pt官方网站

在这个例子中,量子点(QD)光谱仪设备正在打印QD滤波器 - 一个关键的制造步骤其他光谱仪方法有复杂的系统,以创建所需的光学结构在QD光谱仪方法中,光学结构 - QD滤波器 - 是通过印刷液滴产生这种方法这种方法在灵活性,简单性和降低成本方面是独特和有利的信用:玛丽奥莱利麻省理工学院的研究人员设计了一种量子点光谱仪,它足够小,可以在智能手机中运行,实现便携式光源分析测量光学特性的仪器,称为光谱仪,被广泛用于物理,化学和生物学研究

这些设备通常太大而不便携,但麻省理工学院的科学家现在已经证明他们可以制造出足够小的光谱仪以适应智能手机相机,使用称为量子点的微小半导体纳米粒子这样的设备可以用于di麻省病毒,特别是皮肤状况,或检测环境污染物和食物条件,前任麻省理工学院博士后杰宝,以及7月2日出版的“自然”中描述量子点光谱仪的论文的第一作者

这项工作也代表了一种新的应用用于主要用于标记细胞和生物分子的量子点,以及用于计算机和电视屏幕的“量子点”与我们试图做的其他事情相比,使用光谱仪的量子点是一种直接的应用,我认为这非常吸引人,“麻省理工学院Lester Wolfe化学教授,该论文的资深作者收缩光谱仪的Moungi Bawendi说道

最早的光谱仪由将光分离成其组成波长的棱镜组成,而目前的模型使用衍射光栅等光学设备来实现相同的效果光谱仪用于各种各样的应用,例如研究原子物理学中的ic过程和能量水平,或分析用于生物医学研究和诊断的组织样本用量子点替换那些庞大的光学设备使麻省理工学院的团队能够将光谱仪缩小到大约美国四分之一的大小,并利用一些固有的量子点的有用特性量子点是20世纪80年代早期发现的一种纳米晶体,它是通过将铅或镉等金属与硫,硒或砷等其他元素结合起来制成的

通过控制这些起始材料的比例,温度,和反应时间一样,科学家们可以生成几乎无限数量的点,这些点的电子特性称为带隙,这决定了每个点将吸收的光的波长

然而,量子点的大多数现有应用都没有利用这一大范围的吸光度相反,大多数应用,如标记细胞或新型电视屏幕,利用qu antum dots的荧光 - 一种更难以控制的特性,Bawendi说“很难制造出发出非常明亮荧光的东西,”他说,“你必须保护点,你必须做所有这些“科学家们也在研究基于量子点的太阳能电池,它依赖于光点将光转换成电子的能力

然而,这种现象还不是很清楚,难以操纵另一方面,量子点的吸收特性众所周知且非常稳定“如果我们可以依赖这些特性,就有可能创造出在相对短期内产生更大影响的应用,”宝说广谱新型量子点光谱仪部署了数百种量子点材料每个滤波器都有一组特定的光波长量子点滤波器被打印成薄膜并放置在光电探测器的顶部,例如手机中的电荷耦合器件(CCD)研究人员创造了一种算法,分析每个滤光片吸收的光子百分比,然后重新组合每个滤光片的信息,计算原始光线的强度和波长

量子点材料越多,覆盖的波长就越多可以获得更高的分辨率在这种情况下,研究人员使用了大约200种类型的量子点,这些量子点分布在大约300纳米的范围内 有了更多的点,这样的光谱仪可以设计成覆盖更广泛的光频率范围“Bawendi和Bao展示了一种美妙的方式来利用微型光谱仪的半导体量子点的受控光学吸收它们展示了一种不仅小而且很小的光谱仪高通量和高光谱分辨率,这是以前从未实现过的,“加州大学伯克利分校物理学副教授王峰说,他没有参与这项研究,如果将其纳入小型手持设备,这种类型的光谱仪可用于诊断皮肤状况或分析尿液样本,宝说,它们还可用于跟踪生命体征,如脉搏和氧气水平,或测量暴露于不同频率的紫外线,这些紫外线的损伤能力差别很大

皮肤“这种光谱仪的核心部件 - 量子点滤波器阵列 - 采用基于溶液的方法制造加工和印刷,从而大大降低了潜在成本,“宝补充说,该研究由麻省理工学院士兵纳米技术研究所出版:杰宝和蒙吉G Bawendi资助,”一种胶体量子点光谱仪,“Nature 523,67-70(7月2日) 2015年); doi:101038 / nature14576来源:麻省理工学院新闻办公室的Anne Trafton