Кембрижийн эрдэмтэд 10 долларын үнэтэй, бугуйнд зүүж болох жижиг спектрометр бүтээжээ
Их Британийн Кембрижийн их сургууль болон GlitterinTech компанийн судлаачид хэдхэн сантиметр хэмжээтэй, ойролцоогоор 10 долларын өртөгтэй оптик мэдрэгч бүтээжээ. Энэ төхөөрөмж лабораторийн түвшний нарийвчлалтай хэмжилт хийдэг. Ирээдүйд зүүдэг төхөөрөмжөөр цусан дахь сахарыг зүүгүйгээр хянах боломж олгож магадгүй гэж судлаачид үзэж байна.
Кембрижийн их сургуулийн судлаачид болон тэдний байгуулсан GlitterinTech гэх гарааны компани шинэ төрлийн оптик спектрометр бүтээжээ. Спектрометр гэдэг нь гэрлийг шинжилж, тухайн гэрэлтэй харилцан үйлчилсэн бодисын талаар мэдээлэл гаргадаг багаж юм. Анагаах ухаан, үйлдвэрлэл, химийн шинжилгээ, байгаль орчны судалгаанд өргөн хэрэглэдэг.
Ийм багажийг жижигрүүлэхэд ихэвчлэн чанар нь буурдаг байсан. Жижиг спектрометрүүд хэмжих хүрээ нь хязгаарлагдмал, нарийвчлал багатай байдаг тул бодисыг таних төдийд тохирдог. Харин шинэ төхөөрөмж хэдхэн сантиметр хэмжээтэй, ойролцоогоор 10 долларын өртөгтэй ч өндөр нарийвчлалтай гэж судлаачид мэдэгджээ.
Энэ төхөөрөмжийг «конволюцын спектрометр» гэж нэрлэжээ. Энгийн спектрометрүүд гэрлийг долгионы уртаар нь салгадаг, эсвэл нарийн тооцооллоор спектрийг сэргээдэг. Шинэ төхөөрөмж харин конволюц гэх математик үйлдлийг гэрэл дээр шууд гүйцэтгэдэг. Үүний тулд давтагдах спектрийн хариу үйлдэлтэй оптик эд ангиудыг дараалан байрлуулж, дараа нь Фурьегийн хурдан хувиргалтаар спектрийг сэргээдэг.
Төхөөрөмжийг цахиурын нитрид дээр суурилсан фотоникийн платформ дээр бүтээж, электроникийн хэсэгтэй нэгтгэжээ. Энэ нь 1200–1700 нанометрийн ойрын хэт улаан туяаны мужид ажиллаж, хэмжилтээ нэг секундээс бага хугацаанд хийдэг. Оптик эд анги нэмэх замаар нарийвчлалыг экспоненциалаар нэмэгдүүлэх боломжтой гэнэ.
Туршилтаар хуванцар, эм, кофе, гурил, цайг ялгахад 100 хувь амжилттай ангилжээ. Мөн усан болон органик уусмалын концентрацийг ойролцоогоор 0.01 хувийн нарийвчлалтай хэмжиж, эдгээр туршилтад лабораторийн ширээний спектрометрүүдээс давсан үр дүн үзүүлсэн байна.
Эрүүл мэндийн туршилтад хүний биеийн нөхцөлийг дуурайлгасан орчинд арьсны чийгшил, цусан дахь согтууруулах ундаа, лактат болон глюкозыг нарийвчлалтай хэмжжээ. Мөн нэг оролцогчийн цусны сахарыг арьс цоолохгүйгээр удаан хугацаанд хянаж үзжээ. Гэхдээ эмнэлгийн бүтээгдэхүүн болгохын өмнө нэмэлт туршилт шаардлагатай гэж эх сурвалж тэмдэглэжээ.
Мэдрэгч хасах 20-оос нэмэх 80 хэмийн хооронд тогтвортой ажилласан нь жижиг спектрометрийн хувьд ер бусын өргөн хүрээ юм. Түүнчлэн хэмжилт нь шугаман математик хамааралд захирагддаг тул бусад жижиг спектрометрийн адил нарийн тохируулга, их хэмжээний тооцооллын хүчин чадал шаарддаггүй. Бүтэц нь энгийн тул олноор үйлдвэрлэхэд хялбар байж магадгүй гэжээ. Төслийн фотоник системийн загвар, нэгтгэлд оролцсон профессор Ричард Пенти энэ архитектурыг энгийн, өргөтгөх боломжтой, үйлдвэрлэхэд тохиромжтой гэж тодорхойлсон.
Судлаачид ирээдүйд ийм хямд мэдрэгчийг үйлдвэрт материалын найрлага, бүтээгдэхүүний чанарыг тасралтгүй шалгах, хүнсний шинэлэг байдлыг хянах, байгаль орчныг шинжлэхэд ашиглаж болно гэж үзэж байна. Эрүүл мэндийн салбарт зүүдэг төхөөрөмжөөр биеийн усжилт, согтуурал, биеийн тамирын үзүүлэлт болон чихрийн шижинтэй хүмүүсийн глюкозыг байнга хянах боломжтой болж магадгүй гэжээ.
«Гол санаа нь математик руу эргэн очиж, спектрийг гаргах үндсэндээ илүү цэвэр арга байгаа эсэхийг асуух явдал байв.»— Доктор Чунхуэй Яо, судалгааны тэргүүлэх зохиогч
«Бидний зорилго бол спектрометрийг температур, хөдөлгөөн мэдрэгч шиг хаа сайгүй түгээмэл болгох юм.»— Профессор Цисян Чэн, төслийн удирдагч
Чихрийн шижинтэй хүмүүс цусны сахараа арьсаа цоолохгүйгээр хянах, хүнсний чанарыг хямд шалгах технологи ирээдүйд Монголд ч хэрэглэгдэх боломжтой.
Цусны сахар зэрэг биеийн үзүүлэлтээ бугуйн төхөөрөмжөөр хэмжих боломжтой болбол та ашиглах уу?
Сонгосны дараа бусад уншигчид юу гэж бодож байгааг харна. Сэтгэгдэл бичих хэсэг байхгүй — trend.mn доромжлол, хуурамч мэдээллийн оронд уншигчдын бодит хандлагыг харуулна.
Монгол буулгалт, тайлбар чипүүдийг AI хийж, тайлбар бүрийг вэб дэх эх сурвалжтай тулгасан. Хүний мэдэгдлийг үнэлсэн тайлбар редактор баталсны дараа л нийтлэгдэнэ. Алдаа олбол бидэнд мэдэгдээрэй.