Световая спектрометрия широко используется в клинической медицине, биомедицинских исследованиях и многих других областях исследований. Приборы, которые способны точно определить длину волн света, излучаемого небольшими объектами, как правило, довольно большие и неподвижные. Это создает ограничения, так как образцы нужно доставить до этого оборудования, а не наоборот. Теперь исследователи из Массачусетского технологического института разработали совершенно новый подход, который использует квантовые точки, чтобы уменьшить размеры спектрометров в несколько раз.

квантовый спектрометр

Традиционные спектрометры разделяют свет на составные волны, используя призмы и дифракционные решетки. А новый подход опирается на квантовые точки – полупроводниковые нанокристаллы, которые имеют квантовые свойства. Они могут быть созданы таким образом, чтобы поглощать волны света разной длины, в зависимости от того, как были изготовлены эти точки. Такая способность была известна уже давно, но никогда полностью не использовалась.

Новое устройство, размером с большую монету, состоит из группы квантовых точек, которые фильтруют свет в определенном диапазоне длины волн. Камера, расположенная позади листа с разными группами микроточек, может измерять количество света, которое проникает на фотодетектор. Комбинируя измерение собранного света, прошедшего через различные группы квантовых точек, устройство способно выявить длину волну и параметры интенсивности света, излучаемого изучаемым объектом. В то время, как последний прототип способен измерять свет с длиной волн в пределах 300 нм, при использовании большего количества групп квантовых точек этот диапазон можно в значительной степени расширить, а разрешение – увеличить.