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以全新方式識別光 新型有機薄膜傳感器可用于光源分析和防偽
2022年09月13日 14:09:50
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點擊量：6140
德累斯頓工業(yè)大學應用物理研究所（IAP）和德累斯頓應用物理與光子材料綜合中心（IAPP）的研究人員與該校物理化學研究所合作，研制出一種新型有機薄膜傳感器。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】“虹”是一種常見的自然現(xiàn)象，在雨后轉(zhuǎn)睛時，陽光射到空中接近球型的小雨滴，產(chǎn)生依次為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的色彩譜圖，這便是自然界的“光譜”。目前，光譜學被認為是研究領域和工業(yè)領域最重要的分析方法之一。
光譜分析方法是基于物質(zhì)與輻射作用時，測量由物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生的能級躍遷而產(chǎn)生的發(fā)射、吸收或散射輻射的波長和強度，以此來鑒別物質(zhì)及確定它的化學組成和相對含量的方法。隨著光譜學的不斷發(fā)展，各種新的光譜被發(fā)現(xiàn)，不同的光譜分析方法也相繼建立，并出現(xiàn)相應的光譜分析儀器。
光譜儀是可以確定光源的顏色(波長)，在定性、定量、結構分析方面有著優(yōu)越的表現(xiàn)，并已應用于生命科學、醫(yī)學、食品、化工、醫(yī)藥、環(huán)境、商檢、空間探索等領域。然而，目前的商用光譜儀也仍有著一定的缺陷，即“體型”較大且非常昂貴。
同時，隨著人類對地球資源、人類生存環(huán)境及地外空間的探索、開發(fā)及利用，對陸地表層、大氣、海洋以及空間目標的探測與監(jiān)視，科學家們越來越重視對既具有高空間分辨率，同時又具有高光譜分辨率的高科技探測技術與儀器的研究與開發(fā)。
德累斯頓工業(yè)大學應用物理研究所(IAP)和德累斯頓應用物理與光子材料綜合中心(IAPP)的研究人員與該校物理化學研究所合作，研制出一種新型有機薄膜傳感器。該薄膜由長時間發(fā)光(磷光)和短時間發(fā)光(熒光)的器件組成，它們能以不同方式吸收未知波長的光，研究人員根據(jù)余輝的強度推斷未知輸入光的波長。
研究人員利用了發(fā)光材料中激發(fā)態(tài)的基本物理特性，在這樣的系統(tǒng)內(nèi)，不同波長的光激發(fā)出一定比例的長壽命三重和短壽命單重自旋態(tài)，使用光電探測器識別自旋比例，就可以識別出光的波長。利用這一策略，研究人員實現(xiàn)了亞納米光譜分辨率，并成功跟蹤了光源的微小波長變化。
新型有機薄膜傳感器以全新的方式識別光的波長，分辨率甚至低于1納米，其作為一款集成組件，在外來可替代外部光譜儀，用于表征光源。除了表征光源，新型傳感器還可用于防偽。
分析化學的發(fā)展趨勢必然是高靈敏度、高選擇性、快速、自動，而光譜分析技術也不斷向這個趨勢發(fā)展，以一種前所未有的速度推動著分析化學的發(fā)展?，F(xiàn)在，一個簡單的光活性膜與光電探測器結合就可以形成一個高分辨率設備，我們可以期待，光譜儀逐漸克服價格高昂、“體型”龐大、基體效應難以避免等困難，為分析化學帶來更為奪目的光彩。
(資料參考來源：科技日報)
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