Una nuova innovazione tecnologica potrebbe presto trasformare il nostro smartphone in uno strumento scientifico avanzato: un team di ricercatori della North Carolina State University ha sviluppato uno spettrometro miniaturizzato delle dimensioni di pochi millimetri quadrati, abbastanza compatto da poter essere integrato in un telefono cellulare o persino in un singolo pixel di una fotocamera.
Gli spettrometri sono strumenti essenziali per analizzare la composizione chimica e le proprietà fisiche dei materiali, attraverso l'interazione con la luce. Inserire questa tecnologia all'interno degli smartphone del futuro può aumentare le possibilità e gli utilizzi di quest'ultimi.
Cosa cambia con lo spettrometro miniaturizzato?
Il loro utilizzo spazia dalla diagnostica medica all'esplorazione spaziale, ma finora le dimensioni e i consumi elevati ne hanno limitato l'impiego in dispositivi portatili. Il nuovo progetto supera queste barriere grazie a un fotorilevatore innovativo, capace di modulare la sensibilità alla luce applicando una tensione elettrica inferiore a 1 volt.
Variando questa tensione e registrando le risposte del sensore, un algoritmo computazionale può ricostruire lo spettro luminoso riflesso o trasmesso da un oggetto. Il processo richiede meno di un millisecondo, rendendo il sistema incredibilmente veloce. Il micro-spettrometro è in grado di rilevare un ampio intervallo di frequenze luminose, che va dall'ultravioletto al vicino infrarosso, con prestazioni simili agli spettrometri tradizionali, molto più grandi e costosi.
Le dichiarazioni del professor 'Oconnor
Brendan O'Connor, professore di ingegneria meccanica e aerospaziale e autore principale dello studio ha affermato che il loro lavoro aveva come obiettivo la creazione di uno spettrometro che funzionasse rapidamente, a basso voltaggio e sensibile a un ampio spettro di luce. Il progetto è stato sostenuto dalla National Science Foundation e dall'Office of Naval Research, e i risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Device.
L'obiettivo finale è portare la spettroscopia al grande pubblico, integrandola nei dispositivi quotidiani. Con questo tipo di tecnologia, in futuro sarà possibile eseguire analisi ambientali, controlli alimentari, diagnostica personale e molto altro direttamente dal proprio smartphone.
