口袋里的频谱©iStock

口袋里的光谱

超过20个类别的BBC焦点和UWE科学传播单位2015年科学写作竞争的获胜者,看着微小光谱仪的发展,我们可以携带袋。

有时它感觉像互联网对一切都有答案。在我们的指尖我们有能力扩展我们的知识或测试某人的可疑“你知道......”的声明,就像以前一样。

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但是我们的在线搜索有它们的限制。如果我们对我们面前的物理物质有疑问,谷歌不能总是帮助我们。这杯水是安全的吗?在我的花园的这一部分令人兴奋地令人兴奋?这个牛排里有多少脂肪?搜索引擎无法访问这些对象,因此其答案仅限于平均值和趋势。为了获得真正的答案,我们必须挖掘我们世界的化学构成。

这样做的技术确实存在,但它目前被降级为不可移动的笨重的实验室套件。他们被称为 近红外(NIR)光谱仪 并已被科学家使用数十年。分析遥远的星系,生活大脑和熟悉的艺术品是安全有效分配给光谱仪的所有工作。

如果我们可以将光谱测定仪吸入我们自己的手中,这种相当旧的技术可以真正改变我们的未来。这发生在之前:考虑计算机。当第一个漏洞计算器开始出现在家中然后是公众的口袋时,他们成为每个人的真实游戏。光谱仪的故事可能需要类似的转弯。

可见光包含给我们熟悉的颜色彩虹的范围或光谱。 NIR LIGHT也是一种频谱 - 我们只是看不到它。 NIR的波长是特殊的,因为它们只是适合于激励在分子中保持原子的粘合。与更具破坏性的X射线或紫外线辐射相比,它也非常安全。

NIR光谱仪通过将红外光光谱闪烁到物体上并分析回来的光。假设你想扫描一个苹果。果实中的每种物质,都是水,糖或纤维以独特的方式响应NIR光。它们内部的键将被激励,仅在特定波长上晃动。光谱仪可以编译成化学指纹,以确定您的特定苹果内部的内容,以及多少。

如果您的智能手机在其中持有个人光谱仪,则可以将其探测到几乎任何东西的化学。如果您的室内植物看起来更糟糕的磨损,而不是在“症状”中键入,您可以扫描它并获得关于其需求的即时反馈。也许你想测试两杯葡萄酒来评估哪个更甜蜜,只是扫描它们,看看。更认真的是,如果您在线订购了一些药品并希望确认他们的身份,您也可以扫描它们。

朝着便携性的进展已经在进行中。 Infrascanner 2000是一种手持式医疗设备,它使用NIRS技术来对头创伤进行非侵入性测试。在几分钟内称重400克并在几分钟内生产结果,旨在帮助护理人员做出急救决策。这仍然是专业化的设备,但它表明小型化是可能的。

可向公众提供的第一个Pocket Nir扫描仪可能来自消费物理学等初创企理。他们的主螺距是SCIO,一种带有智能手机应用连接的手指频谱仪。 2014年6月,Scio的高度成功的Kickstarter运动筹集了超过200,000美元(130,000英镑)的目标。有了这个,他们计划将他们当前的工作原型转换成任何可以使用的真实产品,其中包含各种智能手机应用程序与它一起使用。

如果SCIO是一个首先使其成为的设备,扫描仪可能会遵循摄像机和SATNAV在迁移到我们的智能手机中。在开始,它们可能不是特别敏感的,并且起初可以限制功能。但这只是开始。随着越来越多的人扫描更多对象,数据库将增长,将发现新的应用程序。这种技术的真正变革潜力将揭示自己。

由艾米莉豆牛,老年人


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