كيف تصطاد البلاستيك الدقيق باستخدام الضوء التوأم ⚡ экспресс
يتطلب التلوث بالبلاستيك أساليب كشف سريعة وموثوقة، لكن التحليل الطيفي الاهتزازي التقليدي (مطيافية رامان ومطيافية فورييه للأشعة تحت الحمراء) غالبًا ما يكون ضخمًا ولا يناسب الاستخدام الميداني. ولحل هذه المشكلة، طُرح مقياس التداخل غير الخطي (NLI) بهندسة من نوع مايكلسون، حيث يسمح التحليل الطيفي للفوتونات غير المكتشفة بإعادة بناء طيف الامتصاص في الأشعة تحت الحمراء المتوسطة من خلال تسجيل فوتونات الأشعة تحت الحمراء القريبة على كواشف سيليكونية قياسية. وقد تم تجميع نسخة مدمجة مدمَجة ميكرويًا ومستقرة حرارياً من الجهاز. وعند درجة حرارة الغرفة، تحققت نسبة إشارة إلى ضوضاء تبلغ 34، وسرعة قياس 100 هرتز، ودقة طيفية 6 سم⁻¹. وتمت إعادة بناء الأطياف الاهتزازية للبولي بروبيلين والبولي إيثيلين والبولي ستايرين بشكل صحيح تجريبياً دون استخدام بصريات الأشعة تحت الحمراء المتوسطة. وهكذا، فإن هذه المنصة واعدة للمراقبة الميدانية في الزمن الحقيقي وغيرها من مهام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء.
يُعثر على البلاستيك الدقيق حتى في الأنهار الجليدية الجبلية والطعام. كانت التحليل الطيفي — التحليل بالضوء — تتطلب كواشف باهظة الثمن للإشعاع تحت الأحمر غير المرئي. الطريقة الجديدة تتجاوز هذا: يصنع الجهاز زوجًا من ضوئين توأمين. أحد التوأمين (تحت الأحمر) يجعل جزيئات البلاستيك — سلاسل من الكربون والهيدروجين — تهتز كأوتار الغيتار. الثاني (المرئي) يقرأ هذه الاهتزازات وينقل الصورة إلى كاميرا عادية — تلك الموجودة في كل هاتف ذكي. من خلال تغير سطوع الإشارة، يميز الكاشف فورًا البلاستيك عن الغلاف أو الزجاجة. الجهاز بحجم قبضة اليد يعطي 100 قياس في الثانية دون تبريد بالنيتروجين أو ليزرات ضخمة. قريبًا ستفحص أجهزة التحليل الجيبية مياه الجدول مباشرة في الموقع.
🎯 في كل لتر من المياه المعبأة، يوجد في المتوسط حوالي 240 ألف جزيء من البلاستيك الدقيق — ضعف ما هو موجود في مياه الصنبور.
🎬 جهاز تريكوردر حقيقي من سلسلة 'ستار تريك': يحدد مادة الشيء خلال ثانية.