光譜儀是一種能夠分辨不同光波強(qiáng)度的分析儀器,，已被廣泛地應(yīng)用在天文,、生物、化學(xué),、醫(yī)學(xué),、環(huán)境學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域?？茖W(xué)家長期致力于讓光譜儀小型化,、成本低廉以便其能應(yīng)用于更廣的范圍，但收效甚微,。清華大學(xué)電子工程系鮑捷于2015年7月在《自然》雜志以第一作者及通訊作者身份發(fā)表論文《基于膠體量子點(diǎn)納米材料的光譜儀》,，提出了一種光譜儀微型化的新方法，這是國際上首次報(bào)道將膠體量子點(diǎn)納米材料應(yīng)用于微型光譜儀制作的研究,。論文的另一作者是麻省理工學(xué)院化學(xué)系教授莫吉·巴旺迪(Moungi Bawendi),。
在論文中，鮑捷與合作者認(rèn)為現(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)是可調(diào)控的并且對光敏感的半導(dǎo)體納米晶體,，使用量子點(diǎn)可以在減小光譜儀體積的同時(shí)不影響其分辨率、使用范圍和效率,。
他們用195種膠體量子點(diǎn)納米材料和普通數(shù)碼相機(jī)的感光元件構(gòu)成了一個(gè)微型光譜儀,。每個(gè)量子點(diǎn)都對特定的光譜范圍敏感，可以過濾各種波長的光并檢測到非常小的光譜移位,。這種方法為制作高性能,、低造價(jià)、體積小于智能手機(jī)攝像頭的微型光譜儀鋪平了道路,。其未來應(yīng)用包括太空探索,、個(gè)性化醫(yī)療、微流控芯片實(shí)驗(yàn)室診斷平臺等,。
同期的《自然》雜志發(fā)表專題編輯部評論,，認(rèn)為“兩位科學(xué)家描述了一個(gè)小巧且功能強(qiáng)大的光譜儀，并可能以低廉的造價(jià)進(jìn)入消費(fèi)者電子產(chǎn)品,，推進(jìn)了光譜儀的進(jìn)一步發(fā)展,。”雜志還刊登了美國西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家的專題評論文章，指出“這種優(yōu)雅的將納米技術(shù)與數(shù)碼相機(jī)影像傳感器集成的方法克服了多種現(xiàn)有技術(shù)所面臨的困難”,，“將來,，我們可能會看到微小的、高分辨率的量子點(diǎn)光譜儀在太空任務(wù)或家居智能傳感器和物聯(lián)網(wǎng)中被應(yīng)用,?！?/p>
