Pasukan penyelidik antarabangsa telah mengembangkan spektrometer inframerah pertengahan yang lebih kecil daripada diameter rambut manusia.
Dengan potensi aplikasi yang terdiri daripada pengesanan gas rumah hijau kepada menjadikan kenderaan pandu sendiri lebih selamat, terdapat banyak minat sejak beberapa tahun kebelakangan ini dalam membangunkan spektrometer padat pada cip. Spektrometer tradisional, yang mengukur maklumat spektrum cahaya, adalah besar dan mahal. Spektrometer pada cip akan meluaskan aplikasi dan kebolehcapaian teknologi.
Untuk mencapai tujuan ini, satu pasukan penyelidik di AS, Israel, dan Jepun telah mengembangkan spektrometer inframerah pertengahan yang sangat padat.
Peranti ini menggabungkan fosfor hitam (BP), bahan yang telah lama menjadi tumpuan spektrometer yang beroperasi pada jarak panjang gelombang 2 hingga 9- mikrometer, berdasarkan satu fotodetektor yang dapat ditala. Bahan, setebal sekitar sepuluh nanometer, memungkinkan pengguna menyesuaikan interaksi bahan cahaya untuk menangkap komponen spektrum yang berbeza-kunci kejayaan peranti. Lebih-lebih lagi, algoritma maju memainkan peranan yang sama pentingnya dalam spektrometer ini, yang sebahagiannya mengubah kerumitan semula jadi dalam spektroskopi dari perkakasan ke perisian.
Dengan ukuran 9 × 16 mikrometer persegi — jauh lebih kecil daripada keratan rentas rambut manusia — dimensi spektrometer sebanding dengan panjang gelombang cahaya yang diukurnya. Walaupun mungkin membuat perangkat lebih kecil, itu tidak akan menunjukkan banyak peningkatan, kerana cahaya dalam kondisi biasa tidak dapat difokuskan ke tempat yang jauh lebih kecil daripada panjang gelombang, kerana difraksi.
"Sangat menggembirakan untuk mewujudkan spektrometer berprestasi tinggi dengan kekompakan yang muktamad. Pasukan ini menjangkakan bahawa prinsip memanfaatkan kemajuan dalam perkakasan dan perisian secara serentak seperti yang ditunjukkan dalam karya ini akan menyebabkan aplikasi komersial dalam perubatan, pertanian dan kawalan kualiti makanan.
Dengan spektrometer konvensional, cahaya dipisahkan oleh warna yang membentuk spektrum.
Dan tidak seperti spektrometer konvensional, sistem ini tidak bergantung pada komponen optik termaju seperti interferometer atau laser inframerah yang dapat ditala. Itu membuka kemungkinan untuk miniaturisasi spektrometer yang melampau dan memungkinkancip, spektroskopi pertengahan inframerah dan pengimejan spektrum. Para penyelidik menyatakan bahawa kereta, drone, dan satelit sering dilengkapi dengan kamera inframerah yang mengambil gambar termal skala abu untuk mengesan pejalan kaki, kenderaan, dan bahaya lain. Spektrometer baru ini mempunyai keupayaan pengesanan yang berpotensi lebih tinggi untuk kemungkinan ancaman tersebut kerana maklumat spektrum dapat diukur secara berterusan, walaupun dengan resolusi sederhana. Selain itu, ia juga berguna dalam penginderaan jauh.