Zamislite pametni sat koji ne meri samo puls i broj koraka, već može da pruži i informacije o pojedinim hemijskim procesima u organizmu, uključujući promene nivoa šećera u krvi. Takva mogućnost još uvek nije deo svakodnevne medicinske prakse, ali novo istraživanje naučnika sa Univerziteta u Kembridžu je na par koraka od ostvarenja ovog cilja.
Istraživači su razvili minijaturni optički spektrometar, uređaj koji analizira svetlost kako bi otkrio karakteristike materijala ili supstanci. Njegova posebnost je u kombinaci minijaturnih dimenzija, visoke preciznosti i cene od približno 10 dolara, što bi moglo da omogući njegovu primenu u prenosivim i nosivim uređajima.
Kako funkcioniše novi senzor?
Spektrometri se već koriste u medicini, industriji i naučnim laboratorijama za analizu hemijskog sastava različitih supstanci. Međutim, smanjivanje dimenzija tradicionalno je donosilo kompromis: manji uređaji često nisu mogli da zadrže preciznost i mogućnosti mnogo većih laboratorijskih instrumenata.
Tim iz Kembridža pokušao je da prevaziđe ovaj problem drugačijim pristupom obrade svetlosti. Njihov uređaj koristi princip poznat kao optička konvolucija, koji omogućava efikasnije izdvajanje informacija iz svetlosnog signala uz manje računarskih resursa.
Senzor je veličine nekoliko centimetara, a merenja i obradu podataka može da obavi za manje od jedne sekunde. Prema rezultatima objavljenim u časopisu Nature Photonics, tokom ispitivanja uspešno je klasifikovao različite vrste plastike, lekove, kafu, brašno i čaj, sa stopom uspešnosti od 100 odsto u testiranim uzorcima.
To ne znači da je uređaj nepogrešiv u svim mogućim uslovima, već da je u konkretnim eksperimentima pokazao izuzetno dobre rezultate.
Primena od zdravstva do kontrole hrane
Mogućnosti nove tehnologije ne završavaju se samo u zdravstvenim okvirima. Jeftini i kompaktni senzori mogli bi da se koriste za kontrolu kvaliteta hrane, prepoznavanje materijala, proveru sastava proizvoda i praćenje pojedinih promena u životnoj sredini.
U industriji bi mogli da omoguće češće i brže provere, dok bi u nosivim uređajima u budućnosti mogli da unaprede postojeće mogućnosti praćenja fizičke aktivnosti i pojedinih fizioloških parametara.
Važna prednost je i to što je senzor tokom ispitivanja zadržao stabilan rad u širokom temperaturnom rasponu, od minus 20 do 80 stepeni Celzijusa. Istraživači smatraju da bi relativno jednostavan dizajn mogao da olakša njegovu proizvodnju u većim količinama.
Ako dalja istraživanja potvrde rezultate, ova tehnologija može da učini preciznu optičku analizu dostupnijom i da omogući njenu primenu izvan specijalizovanih laboratorija. Za sada, međutim, najvažniji rezultat nije obećanje da će pametni sat uskoro zameniti glukometar, već pokazatelj da bi minijaturni i jeftini senzori jednog dana mogli da prošire mogućnosti praćenja zdravlja do najsitnijih detalja i to za nekoliko sekundi. Ipak, do tada će uređaj morati da prođe dodatna istraživanja i širu primenu.
(EUpravo zato/Science daily)
