اسکنر چطور کار مي‌کند؟
او درباره آخرین نوآوری شرکت خود (trinamiX GmbH) حرف مي‌زند. این شرکت یکی از زیرمجموعه‌های (BASF) (شرکت تولیدکننده محصولات شیمیایی) است. این نوآوری درحقیقت نمونه اولیه یک طیف‌سنج قابل حمل است که مي‌تواند به‌وسیله اشعه مادون‌قرمز ترکیبات شیمیایی موادغذایی را متمایز کند. جالب آن‌که فقط کافی است کاربر تا دستگاه را به سمت ماده‌غذایی بگیرد.
به هرحال به نظر مي‌رسد نگرانی‌های والوش بی‌اساس است و دستگاه به خوبی کار مي‌کند. یکی از مجریان تلویزیونی حاضر در فستیوال این دستگاه را آزمایش مي‌کند و اپلیکیشن متصل به دستگاه نتایج آزمایش را نشان مي‌دهد. این اسکنر به درستی میان روغن آفتابگردان و روغن زیتون، آرد دانه چاودار و گندم، شکر و اریتریتول (ماده شیرین‌کننده) و ابریشم و پلیستر تمایز قائل مي‌شود. جالب‌تر آن‌که برای استفاده از دستگاه نیاز به هیچ آموزشی نیست.
یک آزمایشگاه سیار
این دستگاه در حقیقت یک آزمایشگاه کوچک جیبی است و نام حسگر داخل آن (Hertzstuck) نام دارد. این حسگر مانند چوب جادویی است که همه مواد را از هم تشخیص مي‌دهد. هنگامی‌که این طیف‌سنج مجهز به حسگر به بازار عرضه شود، روشی سریع و آسان برای آزمایش انبوهی از محصولات غذایی فراهم مي‌کند و مي‌توان مواد حساسیت‌زا و آلودگی‌های ناخواسته را به راحتی رصد کرد. در کنار آن مي‌توان میزان خلوص داروها و موادشیمیایی را نیز بررسی کرد یا در محصولات کشاورزی برداشت شده، نشانه‌های خشکسالی را یافت.
والوش، مدیر بخش توسعه حسگر (trinamiX) دراین‌باره مي‌گوید: «با کمک این دستگاه برای بررسی موادغذایی لازم نیست به آزمایشگاهی بزرگ دسترسی داشت. علاوه برآن مي‌توان دستگاه را حتی موقعی که در رستوان یا مغازه هستید، نیز استفاده کنید.»
اسکن سه‌بعدی و طیف‌سنج‌های کوچک
شرکت (BASF) در سال ۲۰۱۵ میلادی (trinamiX) را به‌عنوان زیرمجموعه‌ای برای استفاده از اکتشافات «اینگمار برودر » مدیر امل شرکت تاسیس کرد. برودر یک نوع خاص از ماده سلول خورشیدی را مشاهده کرد که پتانسیل زیادی برای استفاده در فناوری اسکن سه بعدی داشت.
بخشی از فرآیند توسعه این دستگاه و برای مینیاتورسازی ردیاب‌های سولفید سرب، آن‌ها را در مجاورت اشعه مادون قرمز قرار دادند. همچنین برای محافظت در برابر آب و اکسیژن آن‌ها در کپسولی با ضخامت چند نانومتر قرار گرفتند. فناوری اسکن سه بعدی هنوز به‌طور کامل رشد نکرده و محققان باسف در تحقیقات خود درباره ردیاب‌های مینیاتوری مادون قرمز متوجه شدند، مبنایی ایده‌آل برای طیف‌سنج‌های قابل حمل را ابداع کرده‌اند.
طیف‌سنج‌ها در سراسر جهان برای تحلیل ساختار شیمیایی طیف وسیعی از مواد به کار مي‌رود. آن‌ها با اشعه‌ها مادون‌قرمز مولکول‌ها را به جنب‌وجوش وا مي‌دارند و سپس نتیجه آن را بررسی مي‌کنند. طیف‌سنج‌های بزرگ اشعه مادون قرمز هم اکنون ساخته شده‌اند اما نسخه کوچکی که به‌تازگی ساخته شده، قابلیت‌های وسیعی دارد. از جمله آن‌که مي‌توان آن را همراه تلفن هوشمند به کار گرفت. والوش مي‌گوید: «حسگر (Hertzstuck) همراه کپسول اطرافش فقط نیم میلی‌متر ضخامت دارد و حتی مي‌توان آن را در تلفن هوشمند نیز تعبیه کرد.»
نمونه اولیه طیف‌سنج از چهار لامپ کوچک برای روشن کردن اشعه مادون قرمز با شدت کم استفاده مي‌کند. طول موج این اشعه بین یک تا سه میکرومتر است. مولکول‌های مختلف عکس‌العمل‌های متفاوتی نسبت به اشعه مادون قرمز نشان مي‌دهند و با فرکانس‌های مختلف مرتعش مي‌شوند.
این به آن معناست که هرکدام از مولکول‌های نمونه اثر مادون قرمز مخصوص به خود را دارند. دستگاه (hartzstuck) اثرهای ردیابی شده را به یک رایانه مي‌فرستد که مخزنی از اطلاعات مربوط به مواد را جست‌وجو مي‌کند تا نمونه‌ای یکسان بیابد.
اما hartzstuck احتمالا برای نخستین‌بار در حوزه کشاورزی به‌طور واقعی مورد استفاده قرار گیرد و به کشاورزان قدرت تصمیم‌گیری بهتری مي‌دهد. به‌عنوان مثال به آنان زمان مناسب برای برداشت محصول یا اطلاعات موادی را که به‌عنوان کود مصرف مي‌کنند، مي‌دهد.
چه خدماتی ارائه مي‌کند؟
برودر دراین‌باره مي‌گوید: «تقاضایی واقعی در بازار برای بررسی کیفیت گیاهان و سبزیجاتی که مي‌خریم وجود دارد. شرکت‌های اروپایی سالانه میلیاردها یورو به دلیل علف کش‌های جعلی از دست مي‌دهند و محصولات کشاورزان به دلیل استفاده از آن‌ها فاسد مي‌شود اما این فقط نقطه آغاز ماجراست. موادغذایی منبع اصلی کلاهبردرای هستند.»
این ربطی به مبارزه با جرائم ندارد. trinamiX معتقد است تا چند سال دیگر تلفن هوشمند همه افراد مجهز به Hertzstuck مي‌شود و افراد خود محصولات و کالاها را برای وجود مواد غیرطبیعی بررسی مي‌کنند.
حتی فرد مي‌تواند با گرفتن موبایل خود به سمت کیک پنیر، کیفیت پنیر آن را بررسی کند. درهمین راستا به نظر مي‌رسد فروشگاه‌ها نیز از این حسگر استفاده مي‌کنند تا تازگی محصولات را بررسی کنند. البته این کار هم‌اکنون انجام شده است. منتقدان غذا که در فستیوال رستوران لندن حضور داشتند، این گجت را بسیار پسندیدند. یکی از آن‌ها مي‌گوید: «خیلی جالب است. این به آن معناست که کاربر مي‌تواند میزان چربی یا آب غذا را بدون باز کردن بسته و در فروشگاه بسنجد. درحقیقت حسگرهای Hertzstuck برای کاربردهای صنعتی استفاده مي‌شوند که به ردیابی دقیق میزان نورد مادون قرمز (مانند ردیابی شعله) نیازمندند.
تقلبی‌ها را شناسایی کنید
جعل یک کسب‌وکار جهانی چند میلیارد دلاری است. این کسب‌وکار فقط مربوط به حوزه هنر، پول یا لباس‌های برند نیست. بلکه غذاهای جعلی چنان معضل بزرگی هستند که مجلس نمایندگان آمریکا در این باره ابراز نگرانی کرده و خواهان روش‌های بهتری برای نمونه‌برداری و آزمایش موادغذایی است. به‌عنوان مثال محققان متوجه شده‌اند روغن زیتون با روغن دانه‌های دیگر مخلوط مي‌شود و بادام‌زمینی به‌طور عمدی به‌عنوان دانه‌های گران‌قیمت کاج فروخته مي‌شود. این موارد بسیار خطرناکند که به کشته شدن افراد مبتلا به حساسیت منجر مي‌شود.
terinamiX امیدوار است حسگرHertzstuck بتواند در حل چالش موادغذایی جعلی کمک حال باشد. در این وضعیت موادغذایی ارزشمند با موادشیمیایی ارزان‌تر با ظاهری مشابه ترکیب مي‌شوند. یکی از این موارد که به‌خصوص در بازارهای آسیایی دیده مي‌شود، تقلب پودر شیر با ملامین است. تجهیزات استاندارد برای ردیابی کلاهبرداری مقدار نیتروژن محتوی پودر را بررسی مي‌کند اما طیف‌سنجی با ویژگی‌های گفته شده مي‌تواند بین پودر شیرخالص و پودر شیرآلوده با ملامین تمایز قائل شود و بنابراین مي‌توان این روند کلاهبردارانه را متوقف کرد.
علاوه بر این موارد حسگر مذکور مي‌تواند بین اسیدهای چرب اشباع‌شده و اشباع‌نشده نیز تمایز قائل شود. اگر در نسخه‌های آتی دستگاه، حساسیت آن افزوده شود، مي‌توان حتی میزان خلوص و کیفیت روغن زیتون را درجه‌بندی کرد. این همان چیزی است که به روند روزافزون کلاهبرداری در صنعت غذایی جهان پایان مي‌دهد.
واردکنندگان نساجی نیز مي‌توانند از اسکنرهای مجهز به حسگر Hertzstuck استفاده کنند. این طیف‌سنج مي‌تواند بین انواع مختلف فیبرها تمایز قائل شود و ابریشم را از کتان، کتان را از ترکیب پلیستر و کتان تشخیص دهد.
افرادی که مجهز به این دستگاه هستند، مي‌توانند مشخص کنند آیا تولیدکنندگان از الیافی ارزان‌تر استفاده مي‌کنند یا خیر.
خریداران نیز مي‌توانند با قرار گرفتن این حسگر در تلفن هوشمند از این روند بهره بگیرند. والوش مي‌گوید: «در یک لباس فروشی مي‌توان با استفاده از موبایل جنس پارچه را مشخص کرد.»
عکس زیر متن:
حسکر مادون قرمز Hertzstuck به اندازه‌ای کوچک است که داخل یک تلفن هوشمند جا مي‌گیرد.
چپ: این حسگر مي‌تواند بین آرد چاودار و گندم تمایز قائل شود.
تلفن هوشمند مجهز به این حسگر مینیاتوری مي‌شود
حسگر امواج منعکس‌شده ناشی از برخورد اشعه مادون قرمز با نمونه غذا را ردیابی مي‌کند.
بعد از اسکن کردن نمونه، تلفن هوشمند آینده جزئیات غذا را نشان مي‌دهد.
منبع: نیوساینتیست
