相变材料和超表面实现微尺寸红外光谱 红外光谱如何操作

图为超表面与气体分子相互作用示意图（来源：SUTD）

中红外波段是电磁光谱中有趣的部分，它由人眼无法看到的颜色组成的。许多化学分子在红外光照射时会产生共振。这种红外共振可以用来识别分子或采集分子的“指纹”特征图谱。因此，红外波段对大气污染监测、爆炸物和麻醉毒品的检测、食品质量检测等一系列应用都很有帮助。然而，红外光学组件体积往往比较大，且价格昂贵、不可调谐。

据麦姆斯咨询报道，来自新加坡科技与设计大学（Singapore University of Technology and Design，SUTD）与大连理工大学（DUT）、新加坡同步辐射光源（SSLS）的研究者们联合研究，证明了常见于数据存储设备的可调相变材料，可用于调谐微尺寸红外透射“超表面”滤光器的响应。滤光器可在中红外光谱的宽波段上进行调谐，在该波段中许多污染气体会产生振动。

SUTD的首席研究员、助理教授Robert Simpson说：“这些红外滤光器非常小，甚至可以集成到智能手机中。帮助用户实现多种测量应用，例如，测量用来炸食物的油的质量、呼吸的空气质量，或者通过测量从人体排出的体液来检查身体健康状况”。

这项研究成果发表于《Advanced Optical Materials》期刊，该期刊以发表突破性跨学科研究而闻名，其关注的研究领域是光物质的相互作用。