ทีมนักวิจัยนานาชาติได้พัฒนาสเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรดช่วงกลางที่มีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมมนุษย์
ด้วยการใช้งานที่มีศักยภาพตั้งแต่การตรวจจับก๊าซเรือนกระจกไปจนถึงการทำให้ยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองปลอดภัยยิ่งขึ้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จึงมีความสนใจอย่างมากในการพัฒนาสเปกโตรมิเตอร์บนชิปขนาดกะทัดรัด สเปกโตรมิเตอร์แบบเดิมซึ่งใช้วัดข้อมูลสเปกตรัมของแสง มีขนาดใหญ่และมีราคาแพง สเปกโตรมิเตอร์บนชิปจะขยายการใช้งานและการเข้าถึงของสเปกโตรมิเตอร์ได้อย่างมาก เทคโนโลยี.
เพื่อบรรลุเป้าหมายนี้ ทีมนักวิจัยในสหรัฐอเมริกา อิสราเอล และญี่ปุ่น ได้พัฒนาสเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรดช่วงกลางแบบ ultracompact
อุปกรณ์นี้รวมฟอสฟอรัสดำ (BP) ซึ่งเป็นวัสดุที่มีจุดสนใจมาเป็นเวลานานสำหรับสเปกโตรมิเตอร์ที่ทำงานในช่วงความยาวคลื่น 2 ถึง 9- ไมโครเมตร โดยอิงจากโฟโตดีเทคเตอร์เดียว วัสดุซึ่งมีความหนาประมาณ XNUMX นาโนเมตร ช่วยให้ผู้ใช้ปรับการโต้ตอบของสสารแสงเพื่อจับภาพส่วนประกอบสเปกตรัมต่างๆ ได้ ซึ่งเป็นกุญแจสู่ความสำเร็จของอุปกรณ์ นอกจากนี้ อัลกอริธึมขั้นสูงยังมีบทบาทสำคัญในสเปกโตรมิเตอร์นี้ ซึ่งเปลี่ยนความซับซ้อนโดยกำเนิดในสเปกโตรสโคปีจากฮาร์ดแวร์เป็นซอฟต์แวร์
ด้วยขนาด 9×16 ตร.ม. ซึ่งเล็กกว่าหน้าตัดของเส้นผมมนุษย์มาก ขนาดของสเปกโตรมิเตอร์จึงเทียบได้กับความยาวคลื่นของแสงที่วัดได้ แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะทำให้อุปกรณ์มีขนาดเล็กลง แต่ก็ไม่ได้แสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงมากนัก เนื่องจากแสงในสภาวะปกติไม่สามารถโฟกัสไปยังจุดที่เล็กกว่าความยาวคลื่นได้มากเนื่องจากการเลี้ยวเบน
“เป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นมากที่ได้ทราบถึงสเปกโตรมิเตอร์ประสิทธิภาพสูงที่มีความกะทัดรัดสูงสุด ทีมงานคาดหวังว่าหลักการใช้ประโยชน์จากความก้าวหน้าในฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ไปพร้อม ๆ กันตามที่แสดงในงานนี้ จะนำไปสู่การใช้งานเชิงพาณิชย์ในด้านการแพทย์ การเกษตร และการควบคุมคุณภาพอาหาร
ด้วยสเปกโตรมิเตอร์แบบเดิม แสงจะถูกแบ่งตามสีที่ประกอบเป็นสเปกตรัม
และต่างจากสเปกโตรมิเตอร์ทั่วไป ระบบไม่พึ่งพาส่วนประกอบออปติคัลขั้นสูง เช่น อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์หรือเลเซอร์อินฟราเรดแบบปรับได้ ซึ่งเปิดความเป็นไปได้สำหรับการย่อขนาดของสเปกโตรมิเตอร์อย่างมากและสามารถเปิดใช้งานบน-ชิป, สเปกตรัมอินฟราเรดกลางและการถ่ายภาพสเปกตรัมราคาไม่แพง นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่ารถยนต์ โดรน และดาวเทียมมักติดตั้งกล้องอินฟราเรดที่ถ่ายภาพความร้อนระดับสีเทาเพื่อตรวจจับคนเดินถนน ยานพาหนะ และอันตรายอื่นๆ สเปกโตรมิเตอร์ใหม่นี้มีความสามารถในการตรวจหาภัยคุกคามที่อาจเกิดขึ้นได้สูงขึ้น เนื่องจากข้อมูลสเปกตรัมสามารถวัดได้อย่างต่อเนื่อง แม้ว่าจะมีความละเอียดปานกลาง นอกจากนี้ ยังมีประโยชน์ในการสำรวจระยะไกลอีกด้วย