نانوسیم به ما اجازه میدهد تا تازگی مواد غذایی را با استفاده از گوشی های هوشمند آزمایش کنیم
- مطلب مفید:فناوری نانو چگونه می تواند بسته بندی مواد غذایی را تغییر دهد؟
- بیشتر بدانید:گرافن می تواند جایگزین فلز کمیاب مورد استفاده در صفحه نمایش تلفن همراه شود
نانوسیم به ما اجازه میدهد تا تازگی مواد غذایی را با استفاده از گوشی های هوشمند آزمایش کنیم
دانشمندان طیفسنجی که تشکیل شده از یک نانوسیم است ساختهاند، که پیشرفتی بزرگ است که میتواند دستگاههای طیفسنجی را در گوشیهای هوشمند مشاهده کند.
در هنگام مصرف، نانوسیم می تواند در کاربردهای بالقوه مانند تشخیص تازگی غذاها، کیفیت داروها، یا شناسایی کالای تقلبی، همه از طریق دوربین گوشی هوشمند مورد استفاده قرار گیرد.
اکثر طیفسنجها حول جداسازی طیف نور به اجزای طیفی مختلف هستند، که اندازه آنها را محدود کرده و کوچک شدن به اندازههای بسیار کوچکتر از یک سکه را دشوار میکند.
در حال حاضر، محققان دانشگاه کمبریج بر این چالش غلبه کرده اند و سیستمی تا هزار برابر کوچکتر از آنچه قبلا گزارش شده بود تولید می کنند.
تیم کمبریج به همراه همکارانش از بریتانیا، چین و فنلاند، از نانوسیمی استفاده کرد که ترکیب مواد آن در طول آن متفاوت است و به آن امکان میدهد به رنگهای مختلف نور در سراسر طیف مرئی واکنش نشان دهد.
آنها با استفاده از تکنیکهایی که برای ساخت تراشههای کامپیوتری استفاده میشوند، مجموعهای از بخشهای حساس به نور را روی این نانوسیم ایجاد کردند.
Zongyin Yang که نویسنده اول از مرکز گرافن کمبریج است گفت: "ما یک نانوسیم مهندسی کردیم که به ما امکان می دهد از عناصر پراکنده مانند یک منشور خلاص شویم و یک سیستم بسیار ساده تر و بسیار کوچکتر از آنچه طیف سنج های معمولی اجازه می دهند تولید کنیم."
پاسخهای منحصر به فردی که از بخشهای نانوسیم دریافت میکنیم، میتوانند مستقیماً به یک الگوریتم کامپیوتری برای بازسازی طیف نور فرودی وارد شوند.
تام آلبرو اوون (نویسنده) میگوید: وقتی عکسی میگیرید، اطلاعات ذخیره شده در پیکسلها معمولاً به سه جزء قرمز، سبز و آبی محدود میشود.
که با این دستگاه، هر پیکسل حاوی نقاط داده از سراسر طیف مرئی است، بنابراین ما میتوانیم اطلاعات دقیقی فراتر از رنگهایی که چشمانمان میتوانند مشاهده کنند، به دست آوریم.
به عنوان مثال، این موضوع می تواند به ما درباره فرآیندهای شیمیایی که در قاب تصویر رخ می دهند، بگوید.
دکتر توفیق حسن، سرپرست این مطالعه گفت: «راهکار ما میتواند کوچکسازی بیسابقهای از دستگاههای طیفسنجی را امکانپذیر کند، تا حدی که بتوان آنها را مستقیماً در گوشیهای هوشمند قرار داد و فناوریهای تحلیلی قدرتمندی را از آزمایشگاه به کف دست ما آورد.»
به گفته دانشگاه کمبریج، یکی از امیدوارکننده ترین کاربردهای بالقوه نانوسیم می تواند در زیست شناسی باشد. از آنجایی که دستگاه بسیار کوچک است، میتواند مستقیماً از تک سلولی بدون نیاز به میکروسکوپ تصویربرداری کند که برخلاف سایر تکنیکهای تصویربرداری زیستی، اطلاعات به دستآمده توسط طیفسنج نانوسیم حاوی تجزیه و تحلیل دقیق اثر انگشت شیمیایی هر پیکسل است.
به گفته محققان در بیانیهای آنها امیدوارند این پلتفرم بتواند به نسل کاملاً جدیدی از طیف سنج های فوق فشرده که از طیف فرابنفش تا مادون قرمز کار می کنند منجر شود.
چنین فناوریهایی میتوانند برای طیف گستردهای از کاربردهای مصرفکننده، تحقیقاتی و صنعتی، از جمله در سیستمهای آزمایشگاهی روی تراشه، ایمپلنتهای بیولوژیکی و دستگاههای کاربردی هوشمند مورد استفاده قرار گیرند.
تیم کمبریج حق ثبت اختراع این فناوری را به ثبت رسانده است و امیدوار است تا پنج سال آینده برنامههای کاربردی واقعی را ببیند.
تاریخ: 1403/6/11
مهسانعمتی
