Тёплая чашка или человеческая рука испускают невидимый свет — среднее инфракрасное излучение. Каждое вещество поглощает этот свет по-своему, оставляя уникальный «отпечаток пальца». По такому отпечатку можно узнать, из чего сделан предмет, не прикасаясь к нему.
Раньше, чтобы увидеть этот отпечаток, требовались огромные лазеры, работающие очень короткими вспышками. Они были дорогими и сложными. Новая установка использует лазер с более длинными импульсами — наносекундными. Такой лазер компактнее и проще. Его свет попадает на обычную камеру, которая чувствительна к ближнему инфракрасному диапазону. Благодаря хитрому приёму — двухфотонному поглощению — камера «видит» средний инфракрасный свет, хотя сама на него не рассчитана.
Исследователи впервые получили видео со скоростью несколько кадров в секунду в диапазоне, где лежат отпечатки многих молекул. Это значит, что можно следить за химическими процессами вживую: как сохнет краска, как распределяется лекарство в таблетке или как меняется состав пластика при нагреве.
Теперь такой прибор можно собрать на обычном столе. Он открывает дорогу к дешёвым и быстрым системам химического анализа для заводов, больниц и лабораторий.
Средний инфракрасный диапазон иногда называют «областью отпечатков пальцев» молекул, потому что там каждая молекула поглощает свет на строго своих длинах волн, как уникальный узор на пальце.