陳根：紅外光譜分析，有望集成到智能手機_風聞

文|陳根

紅外光譜是分子能選擇性吸收某些波長的紅外線，而引起分子中振動能級和轉動能級的躍遷的技術。檢測紅外線被吸收的情況可得到物質的紅外吸收光譜，又稱分子振動光譜或振轉光譜。

紅外光譜儀是科學家用來分析樣品化學構成的重要儀器。這些儀器主要是用紅外輻射照射樣品，然後分析所產生的相互作用，這些相互作用因受試物中的分子以及它們吸收、發射和反射光線的方式而不同。

近日，一項新的研究展示了該技術被集成在智能手機中的效果。這一突破取決於一個新開發的LED，它可以被調諧以檢測不同的氣體，並有可能被用於一個小巧的設備，以檢測從變質食物到人造皮革的一切。

該研究由美國和澳大利亞的科學家共同開發，他們利用實驗室中通常使用的紅外光譜儀來研究新的化合物，幫助創造成新材料。紅外光譜可以應用為多種移動形式工作，也可以開闢一些有趣的可能性，例如檢測礦井中的氣體泄漏，或防止食物變質。

新技術將一層薄薄的黑磷晶體粘合到一個靈活的、類似塑料的基材上，允許它以不同的方式彎曲，使黑磷發出不同波長的光，基本上創造了一個可調諧的紅外LED，可以檢測多種材料。這項技術有望集成到智能手機，成為日常使用的一部分。

該團隊的新設計相對簡單，只使用單層黑磷來保持靈活性，使得它的特性可以被改變，並使它產生不同的波長，應用於不同的主題。**這些儀器依靠精心建造的多層完美排列的晶體，以理想的方式過濾紅外光，**代表着這些類型儀器的重大進步。

目前，該研究發表在《自然》雜誌上。未來，這種可調諧的設備或許可以部署在冰箱內，並在食物變質時向主人發出通知；也可以被集成到消防員和礦工使用的無人機中，以便從安全距離中檢測出有害氣體。