近日,我院助理教授史阳及其合作者在光学检测与分析的研究中取得重要进展,通过分子吸收与全息干涉原理结合,实现了微米尺度下对化学组分的多波长、高精度比色分析与光学检测,相关成果发表在 The Journal of Physical Chemistry Letters (文章链接),并被选为该期封面。
比色法具有高选择性、高灵敏度和稳定性,因而被广泛应用于化学组分的定量分析中。常规方法依赖于待测样品中分子的直接光吸收进行比色分析,其检测灵敏度受到吸收池长度严格限制。当前的研究主要通过增加吸收光程来增强样品的吸收效率,进而提高检测灵敏度的,因而,需要较大的吸收池结构,且无法实现对任意波长的比色分析。针对这一问题,史阳及其合作者结合分子吸收与全息光学干涉原理,在微流控芯片中制作出能满足全息记录条件的沟道,用于亚硝酸盐的比色分析。当样品进入沟道后,溶液中的分子吸收引起光波空间振幅的变化,进而通过全息干涉增强了这种变化的幅度,提高了比色法的检测精度。此外,利用该全息结构的色散特性,进一步实现了对亚硝酸样品的同步多波长比色分析,解决了比色法在高度集成系统中空间占比大的问题。