セントラルフロリダ大学（UCF）が率いる研究者チームは、 赤外線レーザー装置 空気中のあらゆる分子を検出することができます。

この装置を使えば、人々は大気汚染の痕跡、地球温暖化ガス、化学物質を探すことができ、医療呼気分析を行い、さらに惑星間ミッションで生命の痕跡を探すのに使うことさえできます。

「非常に高感度な方法で分子を検出できます」と述べました コンスタンチン・ヴォドピアノフ、UCFの光学とフォトニクスの教授であり、この研究の筆頭著者です。 「私たちは部屋から空気を取り入れることができ、二酸化炭素や水のような通常のものだけでなく、微量ガスも見ることができます。」

フルペーパーは雑誌に掲載されています Nature Photonicsの.

この技術により、科学者は多くの分子の混合物を同時に検出することができます。 この研究で、Vodopyanovと彼のチームは、ガス混合物中の22微量分子の検出を実証しました。

この技術は、核物質の検出に重要である空気中の同位体を拾い上げることさえ可能であるので、それは化学的または生物学的な軍事攻撃の場合に人間を保護するのを助けるかもしれません。

しかし、Vodopyanovは、医療分野におけるデバイスの可能性に最もすぐに興味を持っています。 彼は医師と協力して呼気分析を実施したいと考えています。

「呼吸を分析するだけで多くの病気を診断できます」とVodopyanov氏は述べています。

ブリーザライザーについて考えてください。 呼吸中の分子を検出して、アルコールの痕跡を検出します。 このデバイスは、同様の方法で適用できます。

仕組み

化学物質は空気中で絶えず振動する分子で構成されており、赤外線領域の分子は特に強い特徴を持っています。 これら2つの概念を念頭に置いて、Vodopyanovは分子振動を拾うためにレーザーを使う方法を効果的に開発しました。

「分子の周波数は非常に明確ですが、不変です。ここでは、異なる大陸、異なる惑星、どこでも」とVodopyanovは声明で述べました。 「それは普遍的です。 分子指紋と考えてください。 そのため、レーザーを使用すると、これらの指紋を非常に正確に検出できます。」

次は何ですか？

この装置は多くの分野に利益をもたらす大きな可能性を秘めていますが、まず価格が下がるはずです。

「私たちにはまだ多くの作業があります」とVodopyanovは声明で述べました。 「現在、仕事を成し遂げることができるレーザー周波数の範囲の拡大に取り組んでいます。 コストを削減し、技術をモバイル化できれば、アプリケーションは無限になります。」

例として緑色のレーザーポインターを挙げて、安くて実行可能な製品の作成はすべて需要に依存していると彼は主張します。

「25年前、グリーンレーザーポインターの価格は20,000でしたが、現在はインターネット上で5しかかかりません」とVodopyanov氏は述べています。 「システムは同じ進化を遂げることができます。」

研究チームには、UCFの光学およびフォトニクス大学のAndrey Muraviev、UCFの機械航空宇宙工学科のZachary Loparo、およびIPGPhotonicsのViktorSmolskiも含まれています。