Смартфони оснастять чіпом нового типу, який дозволить "побачити невидиме" (фото)

У Нідерландах інженери розробили мініатюрний датчик, який поміщається у смартфон і може визначати склад різноманітних речовин. Дослідження опубліковано на сайті журналу Nature Communications.

Пристрій MantiSpectra у вигляді маленького чіпа вловлює ближній інфрачервоний діапазон, щоб розпізнавати, з чого складаються предмети або продукти. За словами вчених, винахід підійде для контролю за процесами у промисловості та сільському господарстві, адже він може розглянути те, що люди розглянути не здатні. При цьому мініатюрні розміри дозволяють вбудувати його в смартфони, щоб користувачі могли, наприклад, перевіряти якість їжі чи стан здоров'я.

Людське око використовує три різні типи клітин на сітківці, які перетворюють видиме світло на сигнали різних кольорів — так ми отримуємо зорову інформацію про навколишній світ. Використовуючи поєднання сигналів, людина робить висновки на основі власного досвіду, наприклад, що червона полуниця смачна, а зелена — ні.

Можливості людських очей дивовижні, проте вони далекі від досконалості, коли справа стосується кольорів, і значно поступаються очам креветки-богомола, що складаються із 16 різних типів клітин. Завдяки цьому тварина чутлива до ультрафіолетового та ближнього інфрачервоного світла (БІЧ). Подібний "зір" забезпечують спеціальні апарати — спектрометри, проте вони дуже великі та дорогі.

"Зменшення пристроїв за умов низьких витрат було серйозною проблемою. Тому для досягнення цієї мети ми розробили новий процес виготовлення пластин у масштабі. Це недорого, тому що ми можемо виробляти кілька датчиків одночасно, і зараз такий чіп готовий до практичного використання. Процесор невеликий і може бути навіть вбудований смартфони", — розповіла співавтор дослідження Кейлі Хаккель із Технічного університету Ейндховена.

Принагідно інженери вирішили ще одну важливу проблему — ефективне використання даних. Зазвичай, під час вимірювання світла датчиком, сигнал, що генерується, використовується для відновлення оптичного спектру або створення "оптичного" відбитка матеріалу, після чого алгоритми датчиків аналізують дані. Дослідження показало, що процес спектральної реконструкції можна пропустити та спрямовувати сигнали прямо в алгоритми. Зрештою це сильно спростило конструкцію пристрою.

Подібно до ока креветки-богомола, на чіпі розмістили 16 датчиків, кожен з яких вловлює БІЧ-світло. Учені пропонують застосовувати їх у багатьох галузях, а насамперед у сферах сільського господарства, які потребують високої точності, клінічних досліджень, медицини й інших галузей, де зараз використовується інфрачервона спектроскопія.

Під час експериментів учені за допомогою датчиків виміряли поживні властивості кількох речовин, враховуючи молоко. У випадку з останнім пристрій точно визначає жирність, як і звичайні спектрометри. Як зазначили вчені, за його допомогою можна стежити за станом здоров'я корів. Мінідатчик також добре показав себе під час оцінки пластику, тому може спростити сортування відходів. Автори дослідження мають намір удосконалити нові сенсори для ширшого застосування технології.

Раніше компанія Blackview анонсувала дешевий смартфон із тепловізором. Модель BV6600 Pro може за допомогою камери визначати температуру різних предметів і навіть живих істот. З його допомогою користувач може виявити причину поломки техніки або знайти кота, що сховався.