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数码产品清华大学博士生导师鲍捷成功结合量子点和光谱仪
48年 ago

清华大学博士生导师鲍捷成功结合量子点和光谱仪

将来的一天,只要拿着手机轻轻一扫,就能知道想买的苹果是酸还是甜,喝的牛奶安不屈安,食用的油是不是地沟油;戴上智能手表就能检测皮肤血氧含量,也可以检测是否罹患皮肤癌等疾病?

这不是天方夜谭,只需一个小小的量子点光谱仪就可轻松搞定。而研发这一“神器”的,恰是清华年夜学电子工程系副传授、博士生导师鲍捷。

2013岁尾从美国麻省理工学院(MIT)学成归国的鲍捷,是学生眼中“最帅的导师”。作为“青年千人筹划”学者,鲍捷以学报国,在光谱仪研发领域采撷了最亮的那颗星,胜利研发量子点光谱仪,宣布全平易近光谱摄影时代的到来。

量子点光谱仪“惊艳”世界

2015年7月,一篇名为《基于胶体量子点纳米材料的光谱仪》的论文在《天然》杂志上揭橥,学界因之惊动。“这是人们第一次在光谱仪中运用量子点”“科学领域上最重要的科研对象之一如今适宜于你的手机”?国外媒体的纷纷点赞,显示出量子点光谱仪的非同平凡。

论文的第一作者恰是鲍捷。同期《天然》杂志还登载了美国西北宁靖洋国家实验室科学家的专题评论文章,文章说“这种优雅地将纳米技巧与数码相机影像传感器集成的方法克服了多种现有技巧所面对的艰难”“将来,我们可能会看到渺小的、高分辩率的量子点光谱仪在太空任务或家居智能传感器和物联网中被运用”?

量子点光谱仪的横空降生,是量子点和光谱仪的首次胜利结合,开拓了人类运用纳米材料的新偏向,具有里程碑意义。

光谱是物质的一种“指纹”,是其与生俱来的“身份证”,而作为分辨光波的神奇“眼睛”,光谱仪能准确测量物质“指纹”,从而“一眼洞穿”其化学成分和相对含量。然而,传统光谱仪受光栅分光的物理事理限制,在实际中难以做到小于一本字典的年夜年夜小,且造价昂贵,高达数万美元。是以,传统光谱仪一向是实验室的“专宠”,难以进入平凡庶平易近家。

想要改变,就必需冲破。鲍捷高低求索,终于找到纳米材料领域的“新贵”——量子点。量子点具有吸光特点,将其缩小至人头发丝万分之一标准时,量子点的色彩就会随尺寸改变而改变。“量子点是能在异常宽的色彩范围内持续地获得不合色彩的材料,基于这一独特点,它是用来辨别物质色彩或光谱的绝佳材选。”鲍捷说。

量子点光谱仪运用分歧量子点材料的光学性质,取代了光栅的光学过滤浸染,具有新型传感器小、巧、轻的特点。甫一问世,量子点光谱仪就“优雅地”惊艳了世界,其辽阔的运用远景也让人充满等待。

对准交叉领域闯新路

胜利,从来不是偶然的。跨学科的专业背景和长时间的不雅观察思虑,让鲍捷有了“后发优势”,他冲破惯例思维,以超然的研究视角,蹚出了一条新路。

本科就读于清华年夜年夜学化学系,博士阶段深造于美国布朗年夜年夜学,5年内学过材料、光谱等4个专业,博士后则在MIT从事飞秒激光研究,短短10余年间鲍捷在化学、生物、物理等多个学科倾向游刃有余,学术视野空前坦荡,最终“脑洞年夜开”,将量子点和光谱仪两种本来“八竿子打不着”的器械奇妙地结合在了一路。“我们站在巨人肩膀上做科研,虽然巨人难以超出,但巨人和巨人世有可供探索的辽阔空间,交叉学科就是搭在巨人世的桥梁。”鲍捷说。

发明真问题,才有新冲破。在美国求学时,细心的鲍捷发明很多人爱晒太阳,但紫外线太强可能诱发皮肤癌,这让不少人饱受熬煎。“假若有一个能测量不合波长紫外线含量和强度的小型光谱仪就好了。”鲍捷暗自琢磨。

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