人類非常擅長于通過觀察事物來評估事物的屬性,但毫無疑問的是,通過科技之手可以為我們插上翅膀,飛得更高。光譜儀是研究光的吸收和發射,在許多不同的領域中用于分析和識別結構特征,能夠計算出物質的分子組成,甚至分析出遙遠的星云成分。光譜儀在我們生活中的應用可以說無處不在,例如可用于無人機以監測環境和檢測污染物、評估藥品的質量、識別各種商品、評估水果的成熟度、了解水果含糖量等等??茖W家一直在努力使這些檢測系統小型化,目前各種小型便攜式光譜儀已經被開發出來。

便攜式光譜儀優先考慮的是小巧體積和重量,而非超高的分辨率。這些微分光計通常受到傳統臺式分光計的啟發,以干涉儀或光柵為中心,采用小型化或集成光學器件。然而,當將光學元件或路徑尺寸最小化到亞毫米級時(例如,芯片實驗室系統),儀器的設計受到很大的限制和挑戰。想方設法將其縮小到比硬幣還小的尺寸正是考驗研究人員創造力的關鍵。
由劍橋大學研究團隊的華人研究人員開發了一種方法,該方法使用的納米線的直徑僅有單根人類頭發的1/1000,通過這種納米線可以有效捕獲光子,并使用能夠重構光信號全光譜的智能計算軟件。該設備由已經商品化的納米線構造而成,體積之小以至于可以很容易地集成到智能手機中。
研究人員表示,我們所傳達的最重要信息不僅是已經證明的微型光譜儀,而是在展示一個平臺。其它具有不同帶隙的光敏材料,實質上都可以使用相同的概念、相同的平臺創建一個新的光譜儀。團隊強調了這種方法的多功能性,可以通過更改硬件或軟件,提出自己的超小型光譜系統,并且它們的應用范圍將是無限的。
確實,光譜儀與標準相機有很大的不同,它實際上能捕獲的東西遠遠超過我們肉眼或相機所看到的。這意味著對于我們日常生活中的許多情況,光譜儀確實可以為我們提供很多有益的信息。期待某一天,我們的手機不僅有相機功能,還有光譜儀功能,手機掃一掃就可以輕松了解飯桌上食物、杯中飲料的安全性……