Pendant des décennies, la capacité de visualiser la composition chimique des matériaux, que ce soit pour diagnostiquer une maladie, évaluer la qualité des aliments ou analyser la pollution, dépendait de grands et coûteux instruments de laboratoire appelés spectromètres. Ces appareils fonctionnent en captant la lumière, en la diffusant en un arc-en-ciel à l'aide d'un prisme ou d'un réseau et en mesurant l'intensité de chaque couleur. Le problème est que la diffusion de la lumière nécessite un long chemin physique, ce qui rend l’appareil intrinsèquement encombrant.