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低成本、基于智能手机的光谱仪可以告诉你某种东西是否可吃
想象一下，在徒步旅行中知道哪种浆果或蘑菇可以安全食用，或者在医院环境中快速检测出传统上需要几天时间才能识别的病原体。现在，想象一下所有这些，再加上识别和检测人眼看不见的药物、化学物质和生物分子——所有这些都通过基于智能手机的仪器实现，基于手机的 […]
来源:ZME科学想象一下，在徒步旅行时，您可以知道哪种浆果或蘑菇可以安全食用，或者在医院环境中快速检测出传统上需要几天时间才能识别的病原体。现在，想象一下所有这些，再加上人眼看不见的药物、化学物质和生物分子的识别和检测——所有这些都通过基于智能手机的仪器实现，
基于手机的光谱法
德克萨斯 A&M 大学电气与计算机工程系教授 Peter Rentzepis 博士开发了一种类似于拉曼光谱仪的手持系统并获得专利。拉曼光谱仪的工作原理是使用激光与样品中的分子振动相互作用。当激光照射到分子上时，它会向各个方向散射。大部分光会弹性散射，这意味着它保留了相同的能量。然而，一小部分物质会非弹性散射，这意味着它会改变能级，这就是所谓的拉曼散射。拉曼光谱仪测量这些能量变化，从而提供物质的分子指纹。
光谱仪该系统集成了透镜、二极管激光器和衍射光栅——一种散射光线的小而薄的方形表面。它使用手机摄像头记录拉曼光谱。它使用计算机的处理能力根据该光谱得出化学成分和分子结构。Rentzepi 说，它小到可以放在口袋里，并且在没有大型光谱仪或使用成本太高时特别有用。
传统的拉曼光谱仪价格昂贵，要花费数千美元。相比之下，Rentzepis 的发明可以以低得多的成本生产，并能快速识别材料。