آزمایشگاه روی تراشه مجهز به طیف‌سنج مادون قرمز

تاریخ : ۰۸ خرداد ۱۳۹۷

تعداد بازدید : ۲۳۱

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

محققان آزمایشگاه روی تراشه‌ای ساختند که مجهز به طیف‌سنجی دوگانه مادون قرمز میانی (mid-infrared) است. این تراشه قادر است با سرعت بالا مولکول‌ها را شناسایی کند.

محققان دانشگاه کلمبیا برای اولین بار نشان دادند که می‌توان از یک تراشه برای شناسایی مولکول استفاده کرد. این تراشه حاوی نوعی طیف‌سنج است که در محدوده طول موج مادون قرمز میانی فعالیت دارد. این دستگاه طیف‌سنج هیچ قطعه متحرکی ندارد و در مدت 2 میکروثانیه نتیجه را ارائه می‌دهد.

الکساندر گتا از محققان این پروژه می‌گوید: «ما در این پروژه نشان دادیم که می‌توان پهنای باند وسیع نوری را در یک طیف‌سنج دوگانه قرار داد.»

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان Silicon-chip-based mid-infrared dual-comb spectroscopy در نشریه Nature Communications منتشر شده است.

با ایجاد طیف‌‌سنج حسگری روی یک تراشه می‌توان ابزاری ساخت که بتواند به‌صورت آنی مقدار کمی از مولکول‌ها را شناسایی کند. چند ماه قبل این گروه تحقیقاتی اولین ژنراتور تولیدکننده دو فرکانس را روی تراشه‌ای با ابعاد میلی‌متری قرار دادند. در قدم بعد آنها اقدام به بهبود کارایی و افزایش قدرت تفکیک این فناوری کردند.

در این پروژه، محققان روی طیف مادون قرمز میانی متمرکز شدند چرا که این طول موج جذب بالایی توسط مولکول‌ها داشته به‌طوری که این جذب 10 تا 1000 برابر بیشتر از طول موج‌های مرئی و مادون قرمز نزدیک است. بنابراین این طول موج برای شناسایی در طیف‌سنجی مناسب‌تر است. طول موج مادون قرمز میانی می‌تواند اثرانگشت مولکولی را در بسیاری از مولکول‌ها شناسایی کند.

در این دستگاه، محققان از یک میکرونوسانگر و یک ابزار نانوفتونیک استفاده کردند. با تجمیع این دو فناوری در یک تراشه، محققان موفق شدند با سرعت بالا مشخصه‌یابی مولکولی را انجام دهند.

منجی یو از محققان این پروژه می گوید: « نتایج کار ما برای ساخت تراشه‌های دوگانه برای مطالعه فاز سیال/جامد بسیار مفید است. این ابزار یک آزمایشگاه روی تراشه بوده که می‌تواند گونه‌های مختلف مواد شیمیایی را شناسایی کند. این فناوری کاربردهای وسیعی در حوزه زیست‌پزشکی، علم مواد و کنترل فرآیندهای صنعتی دارد.»

 

منبع : https://phys.org/news/2018-05-chip-scale-broadband-optical-molecules-mid-ir.html

نظر شما