Uno smartphone puntato verso uno snack salato trovato in fondo alla dispensa per sapere immediatamente se i suoi ingredienti si sono trasformati in rancidi? Potrebbe diventare possibile.
Gli spettrometri sono in grado di rilevare sostanze chimiche pericolose tramite una “impronta digitale” unica di luce assorbita ed emessa. Questi strumenti, siccome sono ingombranti e costosi, non possono essere utilizzati fuori da un laboratorio. Almeno fino ad ora.
Per eliminare questo limite di portabilità, gli ingegneri dell’University of Wisconsin-Madison hanno sviluppato uno spettrometro così piccolo da poter essere integrato in una fotocamera di un normale telefono cellulare senza sacrificare la precisione. In questo modo, normali smartphone potrebbero essere trasformati in strumenti analitici avanzati, facili da utilizzare e a basso costo.
Il team di ricercatori ha introdotto nel dispositivo un’avanzata funzionalità di imaging iperspettrale, la quale raccoglie informazioni su ogni singolo pixel per identificare materiali o rilevare oggetti specifici in uno sfondo abbastanza complicato. Il sensing iperspettrale, ad esempio, potrebbe essere utilizzato per rilevare i minerali preziosi all’interno delle pareti rocciose o per identificare piante specifiche in un’area piena di vegetazione.
Siccome l’impronta spettrale di ogni elemento include le lunghezze d’onda della luce emesse o assorbite, i ricercatori sono riusciti a fare qualsiasi cosa, come l’analisi della composizione di composti sconosciuti per rivelare stelle lontane.
Solitamente, gli spettrometri si basano su prismi o reticoli che dividono la luce emessa da un oggetto in bande discrete, ognuna corrispondente a una diversa lunghezza d’onda. Il fotorivelatore di una telecamera può catturare e analizzare quelle bande, come l’impronta digitale spettrale del sodio, la quale è costituita da due bande con lunghezze d’onda di 589 e 590 nanometri.
Ora il team spera di aumentare la risoluzione spettrale del dispositivo, nonché la chiarezza e la nitidezza delle immagini che cattura. Questi miglioramenti potrebbero aprire la strada a sensori ancora più avanzati.