Mengubah Ponsel Menjadi Detektor Kimia yang Kuat seharga $50

Dengan hanya komponen senilai $50, ponsel biasa berubah menjadi instrumen ilmiah yang canggih, yang mampu mengidentifikasi bahan kimia, obat-obatan, dan patogen.TerasKaltim

Abstract Chemistry Concept

Para ilmuwan dari Texas A&M telah mengembangkan perluasan ke ponsel biasa yang mengubahnya menjadi instrumen yang mampu mendeteksi bahan kimia, obat-obatan, molekul biologis, dan patogen. Kemajuan tersebut dilaporkan dalam Review of Scientific Instruments, oleh AIP Publishing.

Ponsel modern termasuk kamera berkualitas tinggi yang mampu mendeteksi tingkat cahaya rendah dan menghilangkan noise digital melalui pemrosesan perangkat lunak dari gambar yang diambil. Karya terbaru memanfaatkan kepekaan ini untuk menghasilkan kamera ponsel yang dapat digunakan sebagai mikroskop portabel dan pendeteksi detak jantung.

Kemajuan saat ini didasarkan pada dua jenis spektroskopi. Satu jenis, yang dikenal sebagai spektroskopi fluoresensi, mengukur cahaya fluoresen yang dipancarkan oleh sampel. Lain, yang dikenal sebagai spektroskopi Raman, berguna untuk mendeteksi molekul, seperti DNA dan RNA, yang tidak berpendar atau memancarkan cahaya pada intensitas yang sangat rendah. Kedua tipe tersebut digunakan untuk mengembangkan detektor ponsel ini.

Sistem termasuk laser dioda murah sebagai sumber cahaya, berorientasi pada sudut kanan ke garis yang menghubungkan sampel dan kamera ponsel. Pengaturan sudut kanan mencegah cahaya yang dipantulkan kembali memasuki kamera.
Spektrometer dan Ponsel

Foto menunjukkan ukuran relatif spektrometer (kiri) dan ponsel (kanan dan ujung bawah spektrometer). Kredit: Peter Rentzepis

“Selain itu, geometri eksitasi sudut kanan ini memiliki keuntungan karena lebih mudah digunakan untuk analisis sampel di mana properti massal akan diukur,” kata penulis Peter Rentzepis.

Para peneliti mempelajari berbagai sampel menggunakan detektor ponsel yang mereka buat, termasuk pelarut umum seperti etanol, aseton, isopropil alkohol, dan metanol. Mereka merekam spektrum Raman benda padat, termasuk wortel dan pelet bakteri.

Wortel dipilih untuk penelitian ini karena mengandung pigmen karoten. Sinar laser yang digunakan dalam sistem mereka memiliki panjang gelombang yang mudah diserap oleh pigmen oranye ini dan oleh pigmen pada bakteri.

Para peneliti membandingkan sensitivitas sistem mereka dengan spektrometer Raman industri paling sensitif yang tersedia. Rasio sinyal terhadap noise untuk instrumen komersial sekitar 10 kali lebih tinggi daripada sistem ponsel.

Sensitivitas detektor ponsel dapat, bagaimanapun, digandakan dengan menggunakan saluran RGB tunggal untuk analisis. Sistem ini memiliki rentang dinamis yang agak terbatas, tetapi para peneliti mencatat bahwa masalah ini dapat dengan mudah diatasi melalui beberapa aplikasi HDR, atau Rentang Dinamis Tinggi, yang menggabungkan gambar dari beberapa eksposur.

Komponen tambahan, termasuk laser, menambah biaya hanya sekitar $50 untuk harga ponsel biasa, membuat sistem ini menjadi alat yang murah namun akurat untuk mendeteksi bahan kimia dan patogen di lapangan.

Leave a Reply

Comment
Name*
Mail*
Website*