Inžinieriai iš Kalifornijos universiteto Santa Kruze pristatė naujos kartos spektrometrą, apie kurį rašo žurnalas APL Photonics. Kevino Bandžio (Kevin Bundy) ir Holgerio Šmito (Holger Schmidt) vadovaujama komanda sukūrė mažų gamybos sąnaudų, itin didelio tikslumo prietaisą, kurį planuojama pritaikyti tiek kosmoso stebėjimams, tiek medicininei diagnostikai.
Kuo jis išskirtinis
-
Skiriamoji geba – ~0,05 nm. Tokį tikslumą anksčiau suteikdavo tik tūkstantį kartų didesni įrenginiai.
-
Kompaktiškas ir pigesnis. Rezultatai prilygsta didiesiems spektrometrams, bet prietaisas užima gerokai mažiau vietos ir yra pigiau pagaminamas.
-
Ant lusto integruotas bangolaidis. Šviesa išskaidoma į spalvas „on-chip“, o duomenys atkuriami mašininio mokymosi algoritmais, išlaikant aukštą tikslumą net iš „neidealių“ įvesties signalų.
Kodėl tai svarbu
Spektrometrai naudojami nuo XVII a., tačiau jų dydis ir kaina ilgai ribojo pažangą: labai tikslūs modeliai būdavo milžiniški, o mažesni – dažnai nusileisdavo tikslumu ir kainuodavo brangiai dėl sudėtingų nanogamybos procesų. Naujoji architektūra supaprastina gamybą ir sutalpina optiką į mikroschemą, atverdama kelią masinei integracijai.
Galimos taikymo sritys
-
Astronomija. Nuotoliniai stebėjimai, pvz., egzoplanetų atmosferų sudėties analizė, ieškant gyvybės pėdsakų ar retų cheminių ženklų.
-
Medicina. Potencialas neinvazinei diagnostikai – nuo ankstyvų navikinių pakitimų užuominų iki infekcijų identifikavimo pagal „optinius parašus“.
Tai universali, ant lusto paremta spektrometrijos platforma: mažesnė, tikslesnė, pigesnė. Ji gali iš esmės demokratizuoti aukštos kokybės spektrinius matavimus laboratorijose, observatorijose ir klinikose – būtent to daug metų laukė tiek astronomai, tiek gydytojai.
