微信扫码关注自动登录
PM2.5我们都知道。可能有很多人的手机里还装了关于PM2.5查询的APP，时刻关注自己所在城市或地区的空气状况。不过这种查询也有弊端，比如在同一个城市，花草树木繁茂的公园和车水马龙的主干道，空气质量肯定不一样。现在也有各种空气质量检测仪器，不过要么太笨重，要么太贵，一般人也用不着。如果以后只要拿起自己的手机，用摄像头拍一下，就能马上检测出周围的空气质量，是不是很酷的一件事情？
这并不是天方夜谭。一种叫做“量子点光谱仪”的专业设备，正朝着微型化、集成化的道路上前进。
PM2.5指直径小于等于 2.5 微米的颗粒物。这种颗粒物对人体健康的危害很大，因为直径小，进入呼吸道的部位深。10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，2μm以下的可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后，直接影响肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态。
PM2.5肉眼当然是看不见的，常用PM2.5测定方法有三种：重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。
这三种方法的第一步是一样的，就是用滤纸将pm2.5手机起来。区别在于第二步。
将PM2.5直接截留到滤膜上，然后用天平称重，这就是重量法。重量法是最直接、最可靠的方法，是验证其它方法是否准确的标杆。然而重量法需人工称重，程序繁琐费时。如果要实现自动监测，就需要用到另外两种方法。
β射线吸收法：将PM2.5收集到滤纸上，然后照射一束beta射线，射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减，衰减的程度和PM2.5的重量成正比。根据射线的衰减就可以计算出PM2.5的重量。
微量振荡天平法：一头粗一头细的空心玻璃管，粗头固定，细头装有滤芯。空气从粗头进，细头出，PM2.5就被截留在滤芯上。在电场的作用下，细头以一定频率振荡，该频率和细头重量的平方根成反比。于是，根据振荡频率的变化，就可以算出收集到的PM2.5的重量。
不过量子点光谱仪的工作原理不是这样的，也与传统光谱仪使用光栅不同，作为新材料的量子点本身对光具有吸收性能，不同大小的量子点可以吸收不同波长的光，在光谱仪中用量子点来代替光栅，可以实现多波长测量同时进行。将不同种类的量子点集中在一张薄膜上做成的光谱仪，可以实现对多组份同时进行测量，提高光利用率。通过对光的解析，实现对物质的分析。
简单的说，量子点光谱仪可以直接“看见”空气中的PM2.5，从而直接告诉你当前的环境空气质量如何。
目前高性能的微型量子点光谱仪已经可以量产了。未来，将集成在芯片上，并就此开发相关的手机应用。这个新技术的产业化不仅可以检测PM2.5，还将用于辨别物质真假和含量，例如应用于监测食品安全和环境污染、检测战场安全和工农业产品质量等多个领域。只要有可能用到物质检测的地方，都可能用到。甚至在医疗卫生方面，带有量子点光谱检测功能的手机也能派上用场，比如检测皮肤癌。皮肤癌早期症状在体表光学特征上有所反应，检测人体体表光学特征，可以为早期诊断分析提供很大的帮助。
