剑桥大学的一个团队研制出一款光学光谱仪,成本约10美元,尺寸仅几厘米,这为在手表或贴片中实现实验室级化学检测带来了可能。
该设备由衍生公司GlitterinTech共同开发,通过读取光与物质的相互作用来识别材料。据该大学称,在测试中它识别食品、塑料和药品的准确率达到100%。团队表示,它还能在不抽血的情况下追踪血糖、酒精和其他标志物。
一种不同的分光方式
普通光谱仪用棱镜或光栅将光分散成不同波长,或通过大量计算重建光谱。缩小这些设计通常会牺牲范围、分辨率或精度,这就是廉价传感器擅长识别物质是什么、却不擅长测量其含量多少的原因。
剑桥的设备则不同,它利用卷积定理对入射光直接施加一种称为卷积的数学运算,从而编码光谱信息。研究人员表示,在相同尺寸下,它在多项指标上优于基于色散、傅里叶变换和计算的设计。
可能的应用场景
有三种用途尤为突出。第一是可穿戴健康监测,无需针头的传感器可能改变糖尿病的管理方式。第二是食品和药品检测,从识别掺假成分到确认药片与标签相符。第三是工业质量控制,生产线上的廉价读取器可在产品出厂前标记出问题批次。
仍欠缺什么
这项工作尚处于原型阶段。受控测试中的准确率不同于出汗手腕或移动传送带上的准确率,团队也尚未公布实地结果。即便如此,一个10美元的部件改变了测量的经济性:与其把样本送到实验室,不如让实验室随样本同行。
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