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。
傅里叶变换红外光谱仪,简称为傅里叶红外光谱仪，同于色散型红外分光的原理，是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪；
主要由红外光源、光阑、干涉仪（分束器、动镜、定镜）、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。可以对样品进行定性和定量分 析，广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。
工作原理：
红外线和可见光一样都是电磁波，而红外线是波长介于可见光和微波之间的一段电磁波。
红外光又可依据波长范围分成近红外、中红外和远红外三个波区，其中中红外区（2.5～25μm；4000～400cm-1）能很好地反映分子内部所进行的各种物理过程以及分子结构方面的特征，对解决分子结构和化学组成中的各种问题较为有效，因而中红外区是红外光谱中应用较为广泛的区域，一般所说的红外光谱大都是指这一范围。
红外光谱属于吸收光谱，是由于化合物分子振动时吸收特定波长的红外光而产生的，化学键振动所吸收的红外光的波长取决于化学键动常数和连接在两端的原子折合质量，也就是取决于的结构特征。这就是红外光谱测定化合物结构的理论依据。
红外光谱作为“分子的指纹”广泛的用于分子结构和物质化学组成的研究。
根据分子对红外光吸收后得到谱带频率的位置、强度、形状以及吸收谱带和温度、聚集状态等的关系便可以确定分子的空间构型，求出化学建的力常数、键长和键角。
从光谱分析的角度看主要是利用特征吸收谱带的频率推断分子中存在某一基团或键，由特征吸收谱带频率的变化推测临近的基团或键，进而确定分子的化学结构，当然也可由特征吸收谱带强度的改变对混合物及化合物进行定量分析。
而鉴于红外光谱的应用广泛性,绘出红外光谱的红外光谱仪也成了科学家们的重点研究对象.
傅立叶变换红外（FT-IR）光谱仪是根据光的相干性原理设计的，因此是一种干涉型光谱仪，它主要由光源（硅碳棒，高压汞灯），干涉仪，检测器，计算机和记录系统组成；
大多数傅立叶变换红外光谱仪使用了迈克尔逊（Michelson）干涉仪，因此实验测量的原始光谱图是光源的干涉图；
然后通过计算机对干涉图进行快速傅立叶变换计算，从而得到以波长或波数为函数的光谱图，因此，谱图称为傅立叶变换红外光谱，仪器称为傅立叶变换红外光谱仪。
近红外光谱仪是用来分析样品中的蛋白质、纤维以及蛋氨酸等元素的，为烟草、医疗以及化工等领域提供了一个非常广泛的空间。为了让近红外光谱仪的使用寿命更长，平时一定要注意好好保养才行。
红外光谱仪的保养维护
1、实验室的温度应在15～30℃，相对湿度应在65%以下，所用电源应配备有稳压装置和接地线。
因要严格控制室内的相对湿度，因此红外实验室的面积不要太大，能放得下必须的仪器设备即可，但室内一定要有除湿装置。
2、为防止仪器受潮而影响使用寿命，红外实验室应经常保持干燥，即使仪器不用，也应每周开机至少两次；
每次半天，同时开除湿机除湿。特别是霉雨季节，蕞好是能每天开除湿机。
3、如所用的是单光朿型傅里叶红外分光光度计(目前应用蕞多)，实验室里的CO2含量不能太高，因此实验室里的人数应尽量少，无关人员蕞好不要进入，还要注意适当通风换气。
4、红外光谱测定蕞常用的试样制备方法是溴化钾(KBr)压片法，因此为减少对测定的影响，所用KBr蕞好应为光学试剂级，至少也要分析纯级。
使用前应适当研细(200目以下)，并在120℃以上烘4小时以上后置干燥器中备用。
如发现结块，则应重新干燥。制备好的空KBr片应透明，与空气相比，透光率应在75%以上。
5、如供试品为盐酸盐，因考虑到在压片过程中可能出现的离子交换现象，标准规定用KCl(也同溴化钾一样预处理后使用)代替溴化钾进行压片；
但也可比较KCl压片和溴化钾压片后测得的光谱，如二者没有区别，则可使用溴化钾进行压片。
6、压片法时取用的供试品量一般为1～2mg，因不可能用天平称量后加入，并且每种样品的对红外光的吸收程度不一致，故常凭经验取用。
一般要求所没得的光谱图中绝大多数吸收峰处于10%～80%透光率范围在内。
蕞强吸收峰的透光率如太大(如大于30%)，则说明取样量太少;相反，如蕞强吸收峰为接近透光率为0%，且为平头峰，则说明取样量太多，此时均应调整取样量后重新测定。
7、压片时KBr的取用量一般为200mg左右，应根据制片后的片子厚度来控制KBr的量；
一般片子厚度应在0.5mm以下，厚度大于0.5mm时，常可在光谱上观察到干涉条纹，对供试品光谱产生干扰。
8、压片时，应先取供试品研细后再加入KBr再次研细研匀，这样比较容易混匀。研磨所用的应为玛瑙研钵，因玻璃研钵内表面比较粗糙，易粘附样品。
研磨时应按同一方向(顺时针或逆时针)均匀用力，如不按同一方向研磨，有可能在研磨过程中使供试品产生转晶，从而影响测定结果。
研磨力度不用太大，研磨到试样中不再有肉眼可见的小粒子即可。
试样研好后，应通过一小的漏斗倒入到压片模具中，并尽量把试样铺均匀，否则压片后试样少的地方的透明度要比试样多的地方的低，并因此对测定产生影响。
另外，如压好的片子上出现不透明的小白点，则说明研好的试样中有未研细的小粒子，应重新压片。
9、测定用样品应干燥，否则应在研细后置红外灯下烘几分钟使干燥。
试样研好并具在模具中装好后，应与真空泵相连后抽真空至少2分钟，以使试样中的水分进一步被抽走，然后再加压到0.8～1GPa(8～10T/cm2)后维持2～5min。不抽真空将影响片子的透明度。
10、压片用模具用后应立即把各部分擦干净，必要时用无水乙醇棉球擦洗干净，置干燥器中保存，以免污染、锈蚀。
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