Ny teknik til at karakterisere kemisk sammensætning og struktur af prøver

Raman -spektroskopi er en væsentlig teknik, der bruges til undersøgelse af materialer - herunder nanostrukturer - og biologiske systemer til at analysere deres sammensætning. Dens applikationer spænder fra den medicinske industri til planetariske udforskninger. På trods af deres popularitet som ikke-destruktiv, hurtigt og effektivt værktøj til identifikation og verifikation af forskellige stoffer, Raman -spektrometre har historisk været omfangsrige og dyre. I et forsøg på at gøre dem mindre, overkommelig og i stand til at levere brugbare resultater, et initiativ under det EU-finansierede IoSense-projekt har udviklet et nyt system med en on-chip-teknologi. Det kan bruges til at producere håndholdte scannere eller endda integreres i en smartphone.

I en pressemeddelelse fra projektpartner Interuniversitair Micro-Electronica Centrum (imec) hedder det, at eksisterende håndholdte produkter på markedet "ikke når den ønskede ydeevne for avancerede applikationer, hovedsagelig på grund af den begrænsede skaleringskapacitet ved konventionel dispersiv Raman-spektrometri, hvorved spredt lys er fokuseret på en slids. " Det tilføjer:"Skalering og samtidig opretholde en høj spektral opløsning ( <1nm) betyder at reducere størrelsen af ​​spalten, som straks begrænser den optiske gennemstrømning. Takket være et nyt koncept, som patentet afventer, har imec nu været i stand til at overvinde denne præstationsbarriere. "

Nyheden bemærker, at "både høj optisk gennemstrømning og høj spektral opløsning kan nås i en miniaturiseret enhed, "takket være" massiv parallelisering af bølgelederinterferometre integreret monolitisk oven på en CMOS-billedsensor. "Der står endvidere:" Dette nye system er bygget i imecs SiN [siliciumnitrid] biophotonics-platform, der garanterer robusthed og kompatibilitet med produktion i store mængder . "

Diverse applikationer

Ifølge Pol Van Dorpe, hovedmedlem af det tekniske personale hos imec, områderne, hvor den nye teknologi kunne implementeres, omfatter "fødevareanalyse, melanom detektion, eller hudfugtning. På det medicinske område, vi ser muligheder for in-line målinger under operation eller endoskopi. Og til rumforskning, evnen til at udføre materialeanalyse med et kompakt system er af enorm værdi. "

Raman -spektroskopi, som bruger den uelastiske spredning af lys, der falder på et materiale, er opkaldt efter Sir Chandrasekhara Venkata Raman, modtageren af ​​Nobelprisen for fysik i 1930. Teknikken indebærer analyse af vibrationelle, rotations- og andre lavfrekvente tilstande i et system. Lys interagerer med stof på forskellige måder, transmitterer gennem nogle materialer, mens de reflekterer eller spreder andre. Både materialet og lysets bølgelængde har indflydelse på denne interaktion. Spektroskopi refererer til undersøgelsen af ​​dette lys.

IoSense (Flexible FE/BE Sensor Pilot Line for Internet of Everything) -projektet, der understøttede en del af imecs arbejde, blev oprettet for at udvikle "grundlaget for øget produktionskapacitet for diskrete og integrerede sensorer og sensorsystemløsninger i Europa, herunder designudvikling og test for forskellige centrale applikationsorienterede forsyningskæder "som angivet på projektets websted. IoSense er målrettet mod flere områder såsom smart mobilitetssamfund energi og sundhed.