Миниатюрный спектрометр изменит уровень наших знаний о мире
Израильский стартап Consumer Physics разработал миниатюрный молекулярный сканер SCiO на базе NIR-спектроскопии (near-infrared spectroscopy). Устройство может вызвать революцию в сфере взаимоотношения человека с окружающим его миром.
Устройство позволяет быстро и довольно точно определять химический состав любого предмета. Инфракрасные спектрометры выпускались и раньше, но они представляли собой «ящик» со стороной примерно полметра и напоминали по виду и габаритам микроволновую печь. То, что сделала израильская компания, это чудо миниатюризации: спектрометр весит всего порядка 20 граммов, обладает размерами флешки и работает совместно со смартфоном, на котором установлено специальное ПО.
Физической основой метода анализа является исследование процесса вибрации исследуемых химических веществ. Каждая молекула вибрирует уникальным образом. Если облучать продукт светом, то эти вибрации будут взаимодействовать со светом, создавая свою собственную оптическую сигнатуру. Отраженный свет анализирует оптический датчик.
Устройство имеет множество потенциальных применений. Так, можно определять состав воздуха: не превышено ли содержание углекислого газа или ПДК вредных веществ и не пора ли проветрить помещение. Можно исследовать воду: какова ее минерализация, годна ли она для питья, нет ли в ней вредных примесей. Может определиться состав одежды: соответствует ли надписи на этикетке. Есть возможность проверять, не пора ли полить цветы, измерив содержание воды в тканях растений. Потенциально SCiO может применяться и для медицинских целей, однако один из основателей компании Consumer Physics Дрор Шарон (Dror Sharon) официально заявил, что SCiO не будет предлагаться как медицинский прибор.
Однако главная сфера, в которой, как ожидается, будет использоваться SCiO, – проверка качества еды и напитков. Так, не составит труда выяснить, не входят ли в состав пищи, приготовленной в кафе, трансжиры и химические вкусовые добавки типа глутамата натрия. SCiO легко определит содержание сахара в продукте, в частности, можно будет выбрать самый сладкий арбуз, не проверяя на вкус его содержимое. Другой частой задачей, вероятно, станет проверка овощей и фруктов на повышенное содержание удобрений. Появится возможность узнать, не скисли ли молоко или вино в упаковке, проверив уровень уксусной кислоты. То же касается паленой водки с метиловым спиртом.
Немаловажным элементом системы является единая база данных со всех устройств мира, где содержатся записи всех полученных спектрограмм. С помощью этой базы можно сравнить полученные результаты с «образцовыми».
Стоимость SCiO, по приблизительной оценке Consumer Physics, будет составлять всего $299. Начало поставок намечено на первую половину 2015 года. Средства на производство устройства собирались на краудфандинговой площадке Kickstarter: при цели $200 тыс. к текущему моменту собрано уже около $3 млн. Не исключено, что в обозримом будущем такое устройство захотят по тем или иным причинам купить абсолютно все.