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观察生命隐藏化学的新方法：10 美元的光谱仪可以将可穿戴设备变成个人健康实验室
研究人员开发了一种紧凑、低成本的卷积光谱仪，可为从工业质量控制到非侵入性健康监测等应用提供实验室级精度。想象一下，使用不大于智能手表组件的传感器检查血糖、检测脱水或验证食物质量。大学研究人员开发的一种新光学技术 [...]
来源:SciTech日报研究人员开发了一种紧凑、低成本的卷积光谱仪，可为从工业质量控制到非侵入性健康监测等应用提供实验室级精度。
想象一下，使用不大于智能手表组件的传感器检查血糖、检测脱水或验证食物质量。剑桥大学研究人员开发的一种新光学技术可以帮助实现这一愿景。
该团队与初创公司 GlitterinTech 合作，推出了一种全新类型的光学光谱仪，该光谱仪在足够小的便携式和可穿戴电子设备中提供实验室级的精度。光谱仪用于分析光与物质的相互作用，是识别化学物质和测量材料特性的最强大工具之一。它们广泛应用于医学、制造、环境监测和科学研究，但高性能系统传统上仍然笨重、昂贵，并且仅限于实验室。
通过重新思考如何测量和处理光谱信息，研究人员创建了一种光谱仪，其成本约为 10 美元，测量宽度仅为几厘米，并保持了小型设备中罕见的精度水平。这一突破可以使新一代紧凑型传感器的应用范围广泛，从工业质量控制和食品分析到连续、无创的健康监测。
光谱学领域的一个长期挑战是尺寸和性能之间的权衡。随着仪器尺寸的缩小，它们通常会损失带宽、分辨率或精度，从而限制了它们在要求苛刻的测量中的用途。
新开发的“卷积光谱仪”采用一种植根于卷积定理数学的非常规方法解决了这个问题，研究人员称其性能超越了传统的色散、傅立叶变换和重构光谱仪。