مطياف بحجم كف اليد سريع
المطياف العادي مثل مشط يمشط الضوء ويفرزه حسب الأطوال الموجية. لكن المشط صلب: ضوء معين يحتاج مشطًا معينًا، وآخر يحتاج مشطًا آخر. الجهاز الجديد يعمل بشكل مختلف. فهو يطرح على الضوء سلسلة من الأسئلة، ويغير شكله في كل مرة ليستخلص من الإجابة معنى أكبر. الأمر يشبه استجواب شاهد: المحقق الذكي لا يكرر السؤال نفسه، بل يتكيف مع الإجابة.
الحيلة الأساسية تكمن في طريقة اختيار الجهاز للأسئلة. فهو يحذو حذو الطبيعة: فكما تضبط عين الإنسان سطوعها، وأذنه درجة الصوت، يقيّم الجهاز أي «سؤال» تالٍ سيعطي أكبر قدر من المعلومات الجديدة، ويغير «مشطه» أثناء الحركة. لا حاجة لقطع غيار — فقط إشارات كهربائية تعيد تشكيل المصفوفة الحساسة للضوء.
في النهاية، يرى الجهاز تفاصيل ضيقة جدًا من الطيف وفي الوقت نفسه يغطي نطاقًا واسعًا — 30 نانومترًا. هذا مثل رؤية حبيبات الرمل الفردية والشاطئ بأكمله في آن واحد. سابقًا، كانت هذه الدقة تتطلب جهازًا مخبريًا ضخمًا. الآن، كل شيء يتسع في كف اليد.
هذا المطياف سيفيد في الميدان والمصنع والمستشفى. سيتمكن من فحص جودة الأغذية، ومراقبة نقاء المياه، أو تحليل مكونات الأدوية في الموقع مباشرة. ومرونة الضبط تعني أن الجهاز نفسه يصلح لمهام متنوعة — من البحث عن شوائب في الهواء إلى دراسة ألوان الأصباغ القديمة.
تميز العين البشرية حوالي مليون لون، لكنها لا ترى الأطوال الموجية الفردية — فالدماغ يمزج الإشارات من ثلاثة أنواع من الخلايا المخروطية. المطياف الجديد يفعل ما لا تستطيع العين فعله: فهو يفكك الضوء إلى مئات «النوتات» الفردية ويسمع كل واحدة.
في مسلسل «ستار تريك»، جهاز التريكوردر هو جهاز جيب يحدد تركيب أي مادة في ثوانٍ. المطياف الجديد خطوة نحو هذا الجهاز: فهو يستطيع بالفعل التكيف مع عينة غير معروفة واستخلاص طيفها الدقيق.