Учени от държавния университет на Северна Каролина разработиха миниатюрен спектрален сензор, който може да превърне всеки смартфон в научен анализатор. С такова устройство потребителите ще могат лесно да определят молекулярния състав на храната, околната среда или дори собствените си кръвни проби, без да посещават болница.
Това не е първата подобна разработка, но учените обещават, че техният „единичен пиксел“ предлага оптимална комбинация от характеристики и възможности. Предишните опити за създаване на миниатюрни спектрални сензори са били ограничени от сложна оптика, нужда от високо напрежение или ниска чувствителност към широк спектрален диапазон. Новият детектор елиминира тези ограничения и може да се превърне в основа за вградени в Smartфоните спектрометри.
„Спектрометрите са основни инструменти, които ни помагат да разберем химичните и физичните свойства на различни материали въз основа на това как светлината взаимодейства с тях“, казва Брендън О’Конър, професор по машинно и аерокосмическо инженерство и автор на статията за разработката. „Те се използват в много области, от производството до биомедицинската диагностика. Въпреки това, дори най-малките спектрометри на пазара все още са доста обемисти.“
Новият детектор е чувствителен към светлинни вълни от ултравиолетовия до близкия инфрачервен спектър. Неговата чувствителност се регулира чрез проста промяна на напрежението, а целият спектрален диапазон се покрива само за около една милисекунда. Това означава, че спектърът ще бъде заснет мигновено. Например, ако потребител вземе капка кръв от пръста си, веднага ще получи подробен анализ. Всички изчисления ще се извършват от приложение, което ще предостави отчета в разбираема за потребителя форма.
„Създадохме спектрометър, който е бърз, работи на ниско напрежение и е чувствителен към широк спектър на светлината“, казва О’Конър. „Нашият прототип е с размер само няколко квадратни милиметра — може да се побере в телефона ви. Можем да го направим дори с размера на пиксел, ако е необходимо.“
Ако се окаже успешен, този революционен сензор може да замени обемистите традиционни спектрометри. Потенциалът му да бъде вграден в Smartфоните би предоставил на всеки мощни инструменти за анализ на материали, биомедицинска диагностика и други приложения — всичко това на една ръка разстояние.
