Gıda kalitesi hızlı bir şekilde kontrol
meyve, et ya da peynir olsun - kalite her zaman tüketici istediği gibidir. gıda kalitesi ile olduğu gibi bir spektrometre, gelecekte müşterilerine ortaya çıkarmak için. ünite düşük üretebilir, bir küp şeker daha büyük olmayan ve hatta akıllı telefonlar Place gelecekte bulunamadı.
Ananas olgun mu? Yoksa satın aldığınız kopyanın ne tatlı ne de sulu olduğunu evde öğrenmek sizi rahatsız mı ediyor? Peki ya etin kalitesi? Çok fazla su içerir ve kızartıldığında sertleşir mi? Market alışverişi yapan müşteriler genellikle şanslarına güvenmek zorundadır. Bu gelecekte sona ermelidir: o zaman tek yapmanız gereken akıllı telefonu ürüne tutmak, ilgili uygulamayı ve ilgili menü seçimini başlatmak, örneğin »armut« - ve cihaz size bir öneride bulunacaktır: Bu armutun fruktoz içeriği yüksek, satın alma için yeşil ışık. Bu uygulama, ürünlerdeki su, şeker, nişasta, yağ ve protein oranını ölçen bir yakın kızılötesi spektrometreye dayanmaktadır. Sistem, yiyeceğin birkaç santimetre derinliğine "bakıyor" - örneğin, bir elmanın çekirdeğinin çürüp çürümediğini algılayabilir. İnce ambalaj filmleri bile engel değildir.
Ama cihaz nasıl çalışıyor? Örneğin bir et parçası gibi numunenin üzerine geniş bant ışık yayar. Bileşimine bağlı olarak, bu, yakın kızılötesi aralıktaki farklı dalga boylarındaki ışığı farklı derecelerde yansıtır. Spektrum, araştırmacılara gıdada hangi maddenin ne kadar bulunduğunu söyler.
Bir parça şekerden daha küçük
Spektrometre ile ilgili özel olan şey: Sadece 2,1 santimetreküp hacmiyle, bir parça şekerden yaklaşık yüzde 30 daha küçüktür ve bu nedenle, yaklaşık iki paket tereyağı büyüklüğündeki standart muadillerinden önemli ölçüde daha kompakttır. Diğer bir avantaj: Cihazlar seri üretime uygundur ve ucuza üretilebilir. "Spektrometrelerin dijital kameralara benzer şekilde gelişmesini bekliyoruz" diyor Dr. Heinrich Grüger, sistemin geliştirilmekte olduğu Dresden'deki Fraunhofer Fotonik Mikrosistemler IPMS Enstitüsü'nde sorumlu iş birimi yöneticisi. "On yıl önce 500 Euro'ya satın alabileceğiniz kameralar, bugün cep telefonunuzdan ücretsiz olarak alabileceğiniz kameralardan daha azını yapabilir."
Spektrometreler genellikle ayrı bileşenlerden yapılır: aynalar, yarıklar, ızgaralar ve dedektörler doğru yere yerleştirilmeli ve parça parça birbirlerine ayarlanmalıdır. IPMS'deki araştırmacılar, bireysel ızgaraları ve optik boşlukları doğrudan silikon gofretler üzerinde üretiyorlar. Ama hepsi bu kadar değil: İnce silikon plakalar o kadar büyüktür ki, birkaç yüz spektrometre için bileşenler üzerlerine sığar - bu nedenle yüzlerce yakın kızılötesi sistem tek seferde üretilebilir. Bilim adamları, entegre bileşenlerle birlikte gofretleri, optik bileşenlerin yerleştirildiği yerlerin üzerine yığarlar. Gofretleri ayarlayıp sabitlerler ve ardından bunları ayrı spektrometrelere ayırırlar. Bu nedenle araştırmacıların her bileşeni hizalamaları gerekmez, yalnızca ilgili alt tabaka düzeneklerini hizalamaları gerekir. Bu MEMS teknolojisinin Mikro Elektro Mekanik Sistemlerin kısaltması olan bir diğer avantajı: Bu şekilde üretilen cihazlar, el yapımı muadillerine göre çok daha sağlamdır.
Bilim adamları, 22-24 Mayıs tarihleri arasında Nürnberg'de düzenlenecek olan Sensor+Test ticaret fuarında (Salon 12, Stand 202) spektrometrenin bir prototipini sunuyorlar. Cihaz, yaklaşık üç ila beş yıl içinde piyasada olabilir. Bir sonraki adımda, araştırmacılar uygun altyapı üzerinde çalışıyorlar. »Kaydedilen spektrumları anında analiz eden, bunları spesifikasyonlarla karşılaştıran ve ardından müşteriye bir satın alma önerisi veya reddi veren akıllı algoritmalar geliştiriyoruz. Ancak bu ifade, yalnızca olgunluk veya su içeriği gibi ürünün kalitesine atıfta bulunur. Ancak sistem mikrobiyolojik ve toksikolojik bulgular sağlayamaz.« Spektrometrenin uygulamaları gıda sektörü ile sınırlı değildir: Örneğin, sahte ürünleri tespit eder, yani söz konusu malzemelerin orijinali kadar kaliteli olup olmadığını veya orijinali kadar kaliteli olup olmadığını kanıtlayabilir. kalitesiz mal olup olmadığı. Ayrıca araçta yeniden boyanmış alanların maskesini kaldırabilir veya ilaç ve bakım kremlerinin içeriğini kontrol edebilir.
Kaynak: Dresden [ Fraunhofer Derneği ]
