Фізики з Массачусетського і Каліфорнійського технологічних інститутів створили мініатюрний спектрофотометр, в якому роль оптичних фільтрів відіграє масив квантових точок. Новий детектор за розмірами лише трохи перевершує п'ятирублеву монету. Дослідження опубліковано в.
Автори синтезували 195 видів квантових точок - напівпровідникових наночастинок, що виявляють особливі оптичні властивості. Їх спектри поглинання в сумі покривали більшу частину видимого діапазону (довжини хвиль 390-690 нанометрів). З цих зразків був створений двомірний масив, який грав роль оптичного фільтра.
Світло, що вимірюється, потрапляло на фільтр з квантових точок, поглиналося по-різному в кожній комірці. За фільтром було встановлено фотодетектор, який також був двомірним масивом. У результаті сигнал від кожного набору квантових точок аналізувався окремо, а готовий спектр виходив в результаті комп'ютерної обробки та накладення окремих вимірювань.
Вчені отримали кілька тестових спектрів за допомогою нового пристрою і порівняли їх з даними комерційного спектрофотометра. Результати виявилися добре порівнянними. За словами авторів, дані можна довести до ідеальної згоди, якщо збільшити різноманітність квантових точок і використовувати більш точні методики калібрування.
Основною перевагою нового дизайну спектрофотометра є його малі розміри. На думку вчених, на основі подібного сенсора можна буде створити носимий пристрій, що дозволяє проводити діагностику, наприклад, захворювань шкіри або визначати концентрацію небезпечних речовин у повітрі.
Квантові точки широко поширені в області нових матеріалів і технологій, проте досі дослідники більше концентрувалися на їх флуоресценції. На основі цього ефекту, наприклад, були створені електронні дисплеї або біологічні мітки, якими «підсвічують» білки в клітинах мікроорганізмів.