Kakovost hrane hitro preveriti
Ali sadja, mesa ali sira - kakovost ni vedno tako jo želi potrošnik. Spektrometrom razkriti strankam v prihodnosti, saj je s kvaliteto hrane. Enota ni večja od kocki sladkorja, lahko proizvajajo nizko in je mogoče najti v prihodnosti tudi v pametne telefone Place.
Je ananas zrel? Ali pa vas doma moti, da kupljena kopija ni ne sladka ne sočna? Kaj pa kakovost mesa? Ali vsebuje preveč vode in ali postane pri cvrtju žilav? Pri nakupu živil se morajo stranke pogosto zanašati na svojo srečo. To bi se moralo končati v prihodnosti: potem morate le držati pametni telefon do izdelka, zagnati ustrezno aplikacijo in izbiro menija, na primer »hruška« - in naprava poda priporočilo: Vsebnost fruktoze v tem hruška je visoka, zelena luč za nakup. Ta aplikacija temelji na bližnjem infrardečem spektrometru, ki meri delež vode, sladkorja, škroba, maščob in beljakovin v izdelkih. Sistem "pogleda" nekaj centimetrov globoko v hrano - na primer lahko zazna, ali jedro jabolka gnije. Tudi tanke embalažne folije niso ovira.
Kako pa deluje naprava? Na vzorec oddaja širokopasovno svetlobo, na primer kos mesa. Glede na njegovo sestavo ta različno odseva svetlobo različnih valovnih dolžin v bližnjem infrardečem območju. Spekter raziskovalcem pove, koliko snovi je v hrani.
Manjši od kepe sladkorja
Posebnost spektrometra: s prostornino le 2,1 kubičnega centimetra je približno 30 odstotkov manjši od kepe sladkorja - in s tem bistveno bolj kompakten od svojih primerkov, ki so na voljo v prodaji in so približno približno dva zavojčka masla. Še ena prednost: naprave so primerne za množično proizvodnjo in jih je mogoče izdelati stroškovno učinkovito. "Pričakujemo, da se bodo spektrometri razvijali podobno kot digitalni fotoaparati," pravi dr. Heinrich Grüger, odgovorni vodja poslovne enote na Fraunhoferjevem inštitutu za fotonske mikrosisteme IPMS v Dresdnu, kjer sistem razvijajo. "Kamere, ki ste jih pred desetimi leti lahko kupili za 500 evrov, zmorejo manj od tistih, ki jih lahko danes brezplačno dobite na mobilnem telefonu."
Običajno so spektrometri narejeni iz posameznih komponent: ogledala, reže, rešetke in detektorji morajo biti postavljeni na pravo mesto in jih prilagoditi drug drugemu. Raziskovalci v IPMS izdelujejo posamezne rešetke in optične reže neposredno na silicijevih rezinah. A to še ni vse: tanke silicijeve plošče so tako velike, da se na njih lahko namestijo sestavni deli za več sto spektrometrov - naenkrat je mogoče izdelati na stotine bližnjih infrardečih sistemov. Znanstveniki napolitanke z integriranimi komponentami zložijo na tiste, na katerih so optične komponente. Napolitanke prilagodijo in pritrdijo, nato pa jih izolirajo v posamezne spektrometre. Raziskovalcem ni treba poravnati vseh komponent, temveč le ustrezne kompozitne podlage. Druga prednost te tehnologije MEMS, okrajšava od Micro Electro Mechanical Systems: Tako izdelane naprave so veliko bolj robustne kot njihovi ročno izdelani kolegi.
Znanstveniki bodo prototip spektrometra predstavili na sejmu Sensor + Test v Nürnbergu od 22. do 24. maja (dvorana 12, stojalo 202). Naprava bi lahko na trg prišla v približno treh do petih letih. V nadaljnjem koraku raziskovalci delajo na pravi infrastrukturi. »Razvijamo inteligentne algoritme, ki posnete spektre takoj analizirajo, primerjajo s specifikacijami in nato kupcu dajo priporočilo za nakup ali zavrnitev. Vendar se ta izjava nanaša samo na kakovost izdelka, kot sta zrelost ali vsebnost vode. Po drugi strani sistem ne more zagotoviti mikrobioloških in toksikoloških ugotovitev. «Uporaba spektrometra ni omejena na živilski sektor: na primer zazna plagiat in tako lahko dokaže, ali so materiali enako kakovostni kot originali ali slabšega blaga. Prav tako lahko razkrije prebarvana področja avtomobila ali preveri vsebnost zdravil in negovalnih krem.
Vir: Dresden [Fraunhofer-Gesellschaft]
