Immaginate di puntare il vostro smartphone verso un oggetto e ottenere subito informazioni invisibili all’occhio umano. Non è fantascienza ! Un gruppo di ricercatori della North Carolina State University ha creato uno spettrometro grande pochi millimetri quadrati. Si tratta di un dispositivo in grado di analizzare la luce e rivelare la composizione chimica dei materiali con una rapidità sorprendente.
Gli spettrometri tradizionali sono fondamentali per la scienza. Essi vengono sfruttati in medicina, nell’industria e perfino nell’esplorazione spaziale. Misurano come la luce interagisce con un materiale e ne svelano caratteristiche fisiche e chimiche. Ma finora le loro dimensioni hanno impedito di integrarli in strumenti di uso quotidiano. La sfida era ridurre la complessità ottica e il consumo energetico senza perdere precisione e sembra che sia stata vinta.
Dallo studio ai nostri smartphone: un futuro di applicazioni infinite
Il nuovo sensore risolve entrambi i problemi. Questo funziona applicando una tensione elettrica bassissima, inferiore a un volt, che modifica la sensibilità alla luce del rilevatore. Cambiando rapidamente il voltaggio, il dispositivo cattura diverse informazioni luminose. Da qui un software ricostruisce l’intero spettro riflesso o trasmesso dal materiale analizzato in meno di un millisecondo.
Il prototipo è talmente piccolo da poter entrare in un sensore fotografico o in un singolo pixel. Nonostante le dimensioni ridotte, offre prestazioni simili a quelle di spettrometri professionali. I quali però risultano essere molto più grandi e costosi. I test di laboratorio hanno infatti confermato la sensibilità su un ampio intervallo di lunghezze d’onda, dall’ultravioletto fino al vicino infrarosso.
Secondo Brendan O’Connor, professore di ingegneria e autore principale dello studio pubblicato su Device, l’obiettivo di tutto ciò è quello di rendere la spettroscopia accessibile al grande pubblico. Uno smartphone dotato di una simile tecnologia potrebbe analizzare cibi, identificare materiali sospetti o persino rilevare sostanze pericolose. Basterebbe un tocco sullo schermo per avere risultati che oggi richiedono laboratori specializzati.
Il progetto è stato finanziato dalla National Science Foundation e dall’Office of Naval Research. Se tale tecnologia raggiungerà la produzione di massa, la vita quotidiana cambierà profondamente. Ogni smartphone potrà infatti diventare un vero e proprio strumento scientifico a portata di tasca!