Профессор химии Александр Шилайн (Alexander Scheeline) из
университета штата Иллинойс разработал программу, которая позволяет собрать
полноценный спектрометр для занятий аналитической химией в бытовых условиях.
Чтобы создать такой спектрометр, достаточно любого телефона или смартфона с
фотокамерой, светодиода и еще нескольких недорогих компонентов.
Как считает профессор Шилайн, создание таких массовых
спектрометров открывает мир аналитической химии для гораздо большего числа
студентов во всем мире. Таким образом, расходы на создание лабораторий для
аналитической химии можно значительно сократить – это доступно любому высшему и
среднеспециальному учебному заведению в любой стране мира.
Специализированные спектрофотометры являются одним из
главных инструментов аналитической химии. Измеряя электромагнитный спектр
излучения, которое излучается или поглощается неким веществом, исследователь
может определить молекулярный состав этого вещества. Из-за дороговизны такие
устройства в учебных целях используются только в хорошо оснащенных
университетах. В отличие от традиционной аппаратуры, изделия Шилайна совсем
недороги – автор уже предоставил свои аппараты общеобразовательным школам Атланты
(США) и Ханоя (Вьетнам). Кроме того, аппараты Шилайна уже массово используют
учителя физики и химии в школах штата Иллинойс.
Изначально профессор Шилайн не искал для учащихся способов
применения их сотовых телефонов на занятиях. Наоборот, Шилайн хотел, чтобы
учащиеся создали собственный инструмент для спектрометрии, чтобы лучше понять
возможности и ограничения аппаратуры. Найти источник света на основе светодиода,
дифракционную решетку и кюветы оказалось очень легко – не хватало только
компактного фотодетектора для фиксации изображения.
Искомым решением стала камера мобильного телефона – несмотря
на все недостатки, она способна записать изображение, которое затем необходимо
обработать на компьютере, чтобы получить точные результаты. Для создания полноценного
недорогого спектрометра не хватало только программы обработки изображений,
поэтому Шилайн написал ее самостоятельно. Эта программа для Windows не зависит
от конкретной модели или платформы телефона или смартфона – здесь мобильное
устройство используется только в качестве источника цифрового изображения.
Сейчас исходный код и скомпилированные исполняемые файлы
системы Шилайна может загрузить любой желающий с
сайта его лаборатории Analytical Sciences Digital Library. Там же доступны
инструкции по использованию самодельного спектрометра. Описание своей работы
Шилайн опубликовал в научном журнале Applied Spectroscopy (Прикладная
спектроскопия).
Подробнее о программе профессора Шилайна, которая превращает
любой сотовый телефон с камерой, светодиод, кювету и дифракционную решетку в
полноценный самодельный спектрометр, можно прочитать в обзоре на сайте Wired.
|
