光譜學被認為是物質的“指紋”,是所有物質固有的“身份證”。 光譜儀就像一對用來區分光波的“眼睛”。 通過準確地測量物質的“指紋”,它們可以一目了然地“刺破”它們。 化學成分和物理性質。最近,利用光譜學原理,中國科學院深圳先進技術研究所整合研究所副研究員林輝成功開發了一系列用于食品,藥品和照明的超微光譜儀 檢測,實現了從大型科研儀器到便攜式應用的光譜儀的發展。 轉換。
Lin Hui的團隊從古老的可移動印刷技術中汲取了靈感,并發明了用于曲面的柔性納米壓印技術,改進了關鍵部件,并將光譜儀與合成生物學設施,爬壁機器人等新領域進行了創新的組合,并與新的應用場景相融合并相互碰撞 。
自然界中的日光和人造熒光燈發出的光都是由幾種單色光合成的多色光。 將多色光分解為單色光的光柵是光譜儀操作的關鍵。使用光譜儀測量物體的反射或透射光,并將其復雜的光分解為光譜,然后通過數據分析,您可以了解物體的組成。 “光柵相當于光譜儀的'心臟',是核心設備。” 林輝說,他們的研究集中在光柵上。
在研究和開發過程中,研究小組發現,與傳統光譜儀中使用的平面光柵相比,凹面衍射光柵具有像差校正性能,可以代替多個光學元件,簡化光路,并且 提升原始音量。 大型光譜儀實現了小型化和輕量化。但是,制造工藝限制了凹面光柵的發展。 凹面光柵的表面刻有微納米級凹槽,這些凹槽的間距不均勻。 在這一階段,該技術要么使用金剛石切割機沿曲面進行逐步描繪,要么通過全息曝光和離子束蝕刻生產,所有這些都依賴于昂貴的設備,效率低,效率高。 在成本上。
為了解決這個問題,林慧的團隊與香港中文大學的陳世奇先生的團隊合作。 經過三年的研究和開發,他們發明了柔性納米壓印技術,并實現了彎曲光柵的高效壓印。所謂的納米壓印可以被生動地理解為古老的可移動式印刷。 柔性壓印使用諸如硅橡膠之類的材料作為軟模板。 首先,制作具有光柵圖案的軟模板,然后使模板變形以適合曲面,從而實現圖形從平坦表面到曲面的轉移。目前,該團隊已經完成了柔性納米壓印機的原型開發,并在實驗室中實現了柔性/彎曲微納米結構的高效柔性制造。 可以理解,該技術還將在曲面屏和AR顯示器等消費電子產品中具有廣闊的應用前景。