p Use seu smartphone para verificar se o ar está limpo, se o alimento é fresco ou se um caroço é maligno. Isso tudo deu um passo à frente, graças a um novo espectrômetro que é tão pequeno que pode ser incorporado de forma fácil e barata em um telefone celular. O pequeno sensor desenvolvido na TU Eindhoven é tão preciso quanto os modelos de mesa normais usados ​​em laboratórios científicos. Os pesquisadores apresentam sua invenção no dia 20 de dezembro na revista. Nature Communications . p Espectrometria, a análise da luz visível e invisível, tem uma gama enorme de aplicações. Cada material e cada tecido tem sua própria 'pegada' em termos de absorção de luz e reflexão, e pode, portanto, ser reconhecido por espectrometria. Mas os espectrômetros precisos são grandes, pois dividem a luz em diferentes cores (frequências), que são medidos separadamente. Logo após a luz se dividir, as vigas, que têm frequências diferentes, ainda se sobrepõem; medições altamente precisas, portanto, só podem ser feitas algumas dezenas de centímetros após a divisão.

p Os pesquisadores de Eindhoven desenvolveram um sensor engenhoso que é capaz de fazer medições precisas de uma maneira totalmente diferente, usando uma 'cavidade de cristal fotônico' especial, uma 'armadilha' de apenas alguns micrômetros na qual a luz incide e não pode escapar. Esta armadilha está contida em uma membrana, em que a luz capturada gera uma pequena corrente elétrica, e isso é medido. Ph.D. o aluno Žarko Zobenica fez a cavidade de modo que seja muito precisa, retendo apenas um intervalo de frequência muito pequeno e, portanto, medindo apenas a luz nessa frequência.

p Para ser capaz de medir uma faixa de frequência maior, os pesquisadores colocaram duas de suas membranas muito próximas, uma acima da outra. As duas membranas influenciam uma à outra:se a distância entre elas mudar ligeiramente, então, a frequência da luz que o sensor é capaz de detectar também é. Para este fim, os pesquisadores, supervisionado pela professora Andrea Fiore e pelo professor associado Rob van der Heijden, incorporou um MEMS (um sistema microeletromecânico). Este mecanismo eletromecânico permite que a distância entre as membranas seja variada, e, portanto, a frequência medida. Em última análise, então, o sensor cobre uma faixa de comprimento de onda de cerca de trinta nanômetros, dentro do qual o espectrômetro pode discernir algumas centenas de milhares de frequências, o que é excepcionalmente preciso. Isso é possível pelo fato de os pesquisadores serem capazes de determinar com precisão a distância entre as membranas em apenas algumas dezenas de femtômetros (10 ^-15 metros).

p Para demonstrar a utilidade, a equipe de pesquisa demonstrou várias aplicações, incluindo um sensor de gás. Eles também fizeram um sensor de movimento extremamente preciso, fazendo uso inteligente do fato de que a frequência detectada muda sempre que as duas membranas se movem em relação uma à outra.

p O professor Fiore espera que demore mais cinco anos ou mais antes que o novo espectrômetro realmente entre em um smartphone, porque a faixa de frequência coberta atualmente ainda é muito pequena. No momento, o sensor cobre apenas uma pequena porcentagem do espectro mais comum, o infravermelho próximo. Portanto, seu grupo estará trabalhando na ampliação do espectro detectável. Eles também estarão integrando um elemento extra com o micro-espectrômetro:uma fonte de luz, o que tornará o sensor independente de fontes externas.

p Dada a enorme variedade de aplicativos, Espera-se que os microespectrômetros acabem se tornando um elemento tão importante do smartphone quanto a câmera. Por exemplo, para medir CO2, detectar fumaça, determinar que remédio você tem, medir o frescor dos alimentos, o nível de açúcar no sangue, e assim por diante.