تمكن فريق بحثي في ألمانيا من اختراع أصغر جهاز مطياف في العالم على شكل شريحة، لفحص صلاحية الغذاء والدواء بالأشعة تحت الحمراء، حيث يمكن دمجه مستقبلاً في الهواتف الذكية للاستخدام الشخصي.
وقال الدكتور الكسندر فايس الباحث المشارك في المشروع من قسم الأجهزة الإلكترونية المتعددة المدمجة، في معهد فراونهوفر الألماني لأنظمة الإلكترونيات المصغرة ENAS، إن شريحة المطياف المصغر، تزن حوالي غراما واحدا فقط.
وأضاف فايس، أن تكلفة إنتاج الشريحة ستخصص باستخدام التقنيات التقليدية بأقل من يورو، مما سيسمح بدمجها بطريقة سريعة وفعالة ومنخفضة التكلفة في الهواتف الذكية.
التطبيقات المحتملة
وذكر موقع ”Food Processing“ لأخبار التغذية، اليوم الإثنين، أن التطبيقات المحتملة لجهاز المطياف المصغر غير محدودة من بينها التعرف على الأدوية المزيفة، وتقييم النضج أو التحلل الجرثومي في الأطعمة لتحديد صلاحيتها للاستهلاك البشري والحيواني.
ويمكن استخدام المطياف المصغر في قياس جودة الهواء داخل المباني والمركبات، وكشف الملوثات في الهواء أو الماء.
كيف يعمل؟
يعمل جهاز مقياس الطيف المصغر تمامًا مثل مطياف الأشعة تحت الحمراء التقليدي، عن طريق انبعاث أشعة ضوئية في نطاق الأشعة تحت الحمراء، حيث يحدد الطيف المميز لكل عينة يتم الحصول عليها على غرار بصمة الإصبع.
وعلى سبيل المثال ”فإن حبة الدواء المزيفة تحتوي مكونات مختلفة، يكتشفها مقياس المطياف؛ لأن لها طيفًا مختلفًا عن الدواء الأصلي“.
وطور الفريق البحثي مفهوم خوارزميات التعلم الذكي في صنع المطياف المصغر، بحيث إذا استخدم العديد من الأشخاص التكنولوجيا، سيتعلم النظام بسرعة.
وعند استخدام التقنية، سيحتاج المستخدم ببساطة تشغيل مقياس الطيف عبر تطبيق خاص في هاتفه، وسيفحص على سبيل المثال أحد المنتجات الغذائية لتقييم صلاحيتها، حيث ينشأ مقياس الطيف تلقائيًا، ويعمل النظام على مقارنته مع إشارة أطياف مرجعية تم إدخالها مسبقاً في قاعدة بيانات من قبل المتخصصين.
وقال الباحثون ”كلما زاد عدد الأشخاص الذين يستخدمون النظام، كلما زادت إمكانية إجراء المقارنات“.
