Yeni Cihaz Size Sorununuzun Ne Olduğunu Söyleyebilir

Kış virüslerinin mevsimi geldi. Hastalığa kendiniz yenik düşmediyseniz, muhtemelen düşmüş birini tanıyorsunuzdur. Şimdiye kadar hepimiz COVID testi yapma fikrine alıştık, ancak bir test kiti bulmak her zaman kolay değil ve belirtileriniz hafifse, sadece bir soğuk algınlığı olduğunu düşünmeniz affedilebilir.

Peki ya burnunuzu çekmenizin COVID'den mi, gripten mi yoksa başka bir şeyden mi kaynaklandığını size kesin olarak söyleyebilecek bir cihaz olsaydı? Ya size, sahip olduğunuzu bilmediğiniz diğer sağlık sorunları hakkında da kendi evinizin rahatlığında bilgi verebilseydi?

Bu kulağa bilim kurgu gibi gelebilir, ancak Norveç ve ABD'deki bir ekibin yeni araştırmaları sayesinde yakında gerçeğe dönüşebilir.

Hastalığı teşhis edecek kadar hassas optik sensörler üretmek için kullanılabilecek teknolojinin temel bileşenine fısıldayan galeri mikro rezonatörü denir. Bu durumda germanyumdan yapılmış bir mikro rezonatörün işi, küçük bir alan içinde bir optik alanı depolamaktır - bunlar genellikle insan saçı kalınlığındadır.

"Fısıldayan galeri" fikri burada devreye giriyor. Londra'daki Aziz Paul Katedrali'ndeki ünlü fısıltı galerisi harika bir örnektir: burada 42 metrelik dairesel kubbenin bir tarafında bir kelime fısıldarsanız karşı tarafta net bir şekilde duyulabilir. Benzer bir şekilde, mikro rezonatörün içinde hareket eden ışık daireler çizerek hareket ettikçe, optik alan yükseltilir.

Mikro rezonatörlerin kendileri bir süredir var, ancak ekibin yeni çalışmalarında başardığı şey, teknolojide büyük bir gelişme oldu. İlk yazar Dingding Ren bir açıklamada, "Mikro rezonatörümüz, daha önce uzun dalga kızılötesi spektrum için mevcut olandan yaklaşık 100 kat daha iyi." dedi.

"Uzun dalga kızılötesi spektrum için en düşük kayıplı fısıltı galerisi modlu mikro rezonatörü yaptık. Uzun dalga kızılötesi spektrum kimyasallar hakkında kesin bilgi sağladığından, algılama uygulamaları için yeni olanaklar sağlar”.

Yeni mikro rezonatör, ışığı önceki versiyonlardan çok daha uzun süre tuttuğu için, teknolojiyi kullanmak için bir dizi yeni olasılık sunuyor. Araştırmacıların çalışmalarında yazdığı gibi: "Daha önce LWIR'de [uzun dalga kızılötesi spektrum] geçerli olmayan mikro rezonatör tabanlı teknolojilerin çoğu artık mümkün."

Olası uygulamalardan biri, geniş bantlı optik frekans taraklarının geliştirilmesidir. Bunlar, ayrık frekansların spektrumunda çalışan dönüştürülmüş lazerlerdir ve atomik saatlerde, fiber optik ekipmanlarda ve GPS'te bulunurlar - frekans taraklarının yaratıcıları, 2005 Nobel Fizik Ödülü'nü paylaşmışlardır.

Bir optik frekans tarağı, bir lazeri tek bir frekansta alır ve onu, spektrumun o kısmındaki frekans genişliğini kapsayan, eşit aralıklarla yerleştirilmiş çoklu ışınlara böler.

 

Araştırmacılar, uzun dalga kızılötesi spektrumda bir geniş bant frekans tarağı geliştirebilirse, aynı anda birden çok farklı kimyasalın analizini sağlayabilir.

Ren, "Uzun dalga kızılötesi ışık spektrumundaki ölçümler söz konusu olduğunda, teknoloji hala başlangıç ​​aşamasında. Ancak iyileştirmemiz bize yakın gelecekte birkaç farklı kimyasalı gerçek zamanlı olarak tanımlama imkanı veriyor." diye devam etti.

En önemlisi, bu gelişmeler bu teknolojiyi daha uygun fiyatlı hale getirebilir. Birkaç kimyasalı aynı anda analiz edebilen spektroskoplar mevcuttur, ancak bunlara yalnızca büyük bütçeli araştırma kurumları ve hastaneler tarafından ulaşılabilir.

Norveç Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden, projede danışmanlık yapan Astrid Aksnes, "Artık uzun dalga IR [kızılötesi] aralığında ölçüm yapabiliyor olmamız... görüntüleme ve saptama, çevresel izleme ve biyomedikal uygulamalarda kullanımla ilgili birçok olasılığın önünü açıyor." diye özetledi.

Bu alan gelişmeye devam ettikçe, evde kullanılan bir hastalık dedektörü hayalimizin gerçeğe dönüşmesi çok uzun sürmeyebilir.

Çalışma Nature Communications'da yayınlandı.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.