相變材料和超表面實(shí)現(xiàn)微尺寸紅外光譜

圖為超表面與氣體分子相互作用示意圖中紅外波段是電磁光譜中有趣的部分，它由人眼無(wú)法看到的顏色組成的。許多化學(xué)分子在紅外光照射時(shí)會(huì)產(chǎn)生共振。這種紅外共振可以用來(lái)識(shí)別分子或采集分子的“指紋”特征圖譜。因此，紅外波段對(duì)大氣污染監(jiān)測(cè)、爆炸物和麻醉毒品的檢測(cè)、食品質(zhì)量檢測(cè)等一系列應(yīng)用都很有幫助。

然而，紅外光學(xué)組件體積往往比較大，且價(jià)格昂貴、不可調(diào)諧。據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，來(lái)自新加坡科技與設(shè)計(jì)大學(xué)（Singapore University of Technology and Design，SUTD）與大連理工大學(xué)（DUT）、新加坡同步輻射光源（SSLS）的研究者們聯(lián)合研究，證明了常見(jiàn)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的可調(diào)相變材料，可用于調(diào)諧微尺寸紅外透射“超表面”濾光器的響應(yīng)。濾光器可在中紅外光譜的寬波段上進(jìn)行調(diào)諧，在該波段中許多污染氣體會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。

SUTD的首席研究員、助理教授Robert Simpson說(shuō)：“這些紅外濾光器非常小，甚至可以集成到智能手機(jī)中。幫助用戶實(shí)現(xiàn)多種測(cè)量應(yīng)用，例如，測(cè)量用來(lái)炸食物的油的質(zhì)量、呼吸的空氣質(zhì)量，或者通過(guò)測(cè)量從人體排出的體液來(lái)檢查身體健康狀況”。這項(xiàng)研究成果發(fā)表于《Advanced Optical Materials》期刊，該期刊以發(fā)表突破性跨學(xué)科研究而聞名，其關(guān)注的研究領(lǐng)域是光物質(zhì)的相互作用。