Kredit:ORNL
Forskare vid University of Adelaide har skapat en laser som kan "lukta" olika gaser i ett prov.
Ansökningar för den nya enheten ligger inte bara i miljöövervakning och upptäckt av industriell kontaminering, men kan så småningom användas för att diagnostisera sjukdom genom att "lukta" på andningen.
Forskarna liknar laserns förmåga att skilja mellan olika gasföreningar i ett prov med den känsliga näsan på en blodhund. Men snarare än att lukta, enheten använder mönster för ljusabsorption för att mäta provets sammansättning.
Från University's Institute for Photonics and Advanced Sensing (IPAS), forskarna rapporterar i tidskriften Fysisk granskning tillämpad att lasern kan mäta mängden koldioxid i ett gasprov på under en sekund, med hög noggrannhet och precision.
"Möjligheten att snabbt mäta gassammansättningen med så hög noggrannhet är spets, säger huvudförfattaren Sarah Scholten, Ph.D. kandidat vid University's School of Physical Sciences. "Med vidare utveckling, det öppnar vägen för realtid och billig övervakning och analys som kan utföras på fältet, eller vid läkarkirurgi, av icke-specialiserade operatörer. "
Enheten utnyttjar en nobelprisvinnande teknik, utvecklat av amerikanska och tyska forskare, kallas en 'optisk frekvenskam'. Denna "laserkam" genererar miljontals olika ljusfrekvenser eller färger samtidigt.
Forskarna passerar detta speciella ljus genom ett gasprov där varje gasmolekyl absorberar en distinkt uppsättning färger. Mönstret för ljusabsorption är ett unikt fingeravtryck av provets gaskomposition.
"Detta första arbete syftar till atmosfärisk övervakning, dock, tekniken är i stort sett tillämplig och erbjuder en väg för nästan universella koncentrationsmätningar, "säger Dr. Chris Perrella, Postdoktor.
Gruppen siktar nu på att använda laserkammen för att avslöja den utandade andningens kemiska sammansättning-i denna mycket mer komplexa situation hoppas de kunna hitta berättande kemiska tecken som pekar på underliggande sjukdom. Det slutliga målet är att använda lasern som ett screeningsverktyg - att upptäcka en allvarlig sjukdom redan innan patienten är medveten om tillståndet.