Het Duitse Fraunhofer Instituut voor Elektronische Nano Systemen ENAS boekt grote vooruitgang met de ontwikkeling van een infrarood spectrometer op een chip waarmee bijvoorbeeld getest kan worden of een medicijn de vereiste kwaliteit heeft, hoe de lucht- en waterkwaliteit is en hoe het staat met de versheid van een biefstuk.
De chip weegt niet meer dan een gram en kan volgens de onderzoekers voor slechts één euro worden gemaakt. In de toekomst zou de spectrometer in mobiele telefoons kunnen worden geïntegreerd. Dat blijkt uit een persbericht.
Infrarood
Een spectrometer is een instrument waarmee het elektromagnetisch spectrum van licht kan worden gemeten. De infrarood spectrometers die nu op de markt zijn, wegen meerdere kilo’s en kosten duizenden euro’s. Het zijn dus geen apparaten voor het grote publiek. Dat is de chip van Fraunhofer wel, zegt Alexander Weiß, hoofd van de afdeling Multi Device Integration van ENAS.
Het onderzoek van Fraunhofer heeft zich in eerste instantie gericht op een kleine en goedkope spectrometer voor het identificeren van fake-medicijnen. Net als bij een conventionele infrarood spectrometer wordt dit gedaan door het zenden van lichtbundels in het infraroodbereik. Het licht dat terugkaatst wordt opgevangen in een detector. Dat levert een beeld op dat door de golflengtes van het licht vergelijkbaar is met een vingerafdruk. Elk medicijn is uniek, dus als het teruggekaatste licht niet overeenkomt met de vingerafdruk kan ervan worden uitgegaan dat er iets mis is.
Speciale app
De toepassingen beperken zich volgens Fraunhofer zoals gezegd niet tot namaakgeneesmiddelen. Weiß: “Onze spectrometer leent zich voor allerlei toepassingen, zoals het beoordelen van de versheid van voedingsmiddelen, het meten van de luchtkwaliteit van binnenruimtes of het opsporen van verontreinigde stoffen in de lucht of het water.”
Het uiteindelijke doel is om de spectrometer te integreren in bijvoorbeeld smartphones. De gebruiker kan dan zijn telefoon tevoorschijn halen, de spectrometer starten via een speciale app en deze boven bijvoorbeeld een te controleren pil houden. Ze krijgen vervolgens instructies die hen door het meetproces leiden.
Twee jaar
Kunstmatige intelligentie speelt ook een belangrijke rol. Hoe meer mensen het systeem gebruiken, hoe groter de mogelijkheid om vergelijkingen te maken, zegt Fraunhofer. De eerste test spectrometers zijn al geproduceerd. Als de onderzoeken lopen zoals gehoopt, kan de spectrometer volgens Weiß over ongeveer twee jaar gereed zijn voor massaproductie.
