明智之举:新LED灯可检测变质食物和致命气体

发布日期:2025-09-17 09:56:11 阅读:2079

新的LED技术有潜力使消防员、矿工、军队、水管工和家庭受益。

您的智能设备很快可能会变得更智能,因为新型红外光发射二极管(LED)可以调节到不同波长的光 – 这可以让您的冰箱告诉您食物是否快要变质,电话告诉您Gucci手袋是否真品。

这项技术由墨尔本大学、劳伦斯伯克利国家实验室、加利福尼亚大学伯克利分校和澳大利亚研究理事会卓越变换光学系统中心共同开发。他们开发了一种设备,能够识别一系列气体,潜在地包括致命气体,提高了消防员、矿工、军队和当地水管工的安全性。这项工作发表在《自然》杂志上。

红外(IR)光谱仪是常见的实验室设备,可以通过分析其红外特征来识别不同的材料,这对人眼是不可见的。 就像调谐到不同频率的无线电波的AM收音机一样,IR光谱仪可以调节到不同波长,给气体样本提供广谱的分析。然而,这些设备笨重昂贵,通常不实际带出实验室,用于现场。

“我们的新技术将一薄层黑磷晶体粘合到柔软的塑料状基底上,让其在弯曲时发出不同波长的光,基本上创建了一个可调谐的红外LED,从而可以检测多种材料,”墨尔本大学的肯尼斯·克罗齐尔教授表示。“这项技术可以被融入智能手机中,实现日常使用。”

明智之举:新LED灯可检测变质食物和致命气体

例如,肉类中的细菌在繁殖时会释放各种气体。这些气体的存在很好地表明肉类正在变质,不再适合食用。

“将此设备安装在冰箱内,可以发送提示通知肉类已变质。对准手袋,可以告诉您该手袋是真皮还是廉价仿冒品,”克罗齐尔教授说道,他也是TMOS的副主管。

目前用于IR光电探测器和发光器件的材料往往难以制造,主要是因为需要多层完美连接的晶体。这项新的黑磷技术仅需一层,使设备具有灵活性,在弯曲时具有独特属性。

“黑磷的发射波长随弯曲而变化非常显著,使LED可以调谐到中红外,”加州大学伯克利分校的阿里·贾维教授说,他的团队领导了此项工作。

此设备可使消防员、矿工和军人的工作更安全,因为这种超薄、超轻的设备可以放置在小型无人机上,从安全距离识别潜在的致命气体。让这样的无人机飞越建筑火灾,消防员可以了解他们面临的危险和所需装备。

这种低成本技术也可能用于水管工和建筑管理员使用的设备。

“我们的IR光电探测器可以集成到相机中,以便我们可以查看手机屏幕,‘看到’气体泄漏或排放物,并能确定是什么类型的气体,”克罗齐尔教授说。”