Техно лакмусът
"Smart Holograms" (SmartHolograms.com) е името на млада британска компания, основана през 2002 г. от Крис Лоу - професор от престижното учебно заведение в Кембридж. Той е и автор на технологията, която според оценките на различни специалисти може да предизвика истински обрат в представите ни за съвременната медицина и лабораторните тестове.
Бъдещото "лице" на традиционната жълта хартийка вероятно ще бъде доста ефирно. "Умната" холограма представлява изключително тънък полимерен филм с определен рисунък, който може да променя цвета и дори формата си при наличие например на захар в разтвора, където е потопен.
Ролята на "разтвор" в човешкото тяло може да изпълнява кръвта, урината или много други течности с биологично значение, чрез които да се регистрира наличието на специфични за дадена болест вещества.
Датчиците, които могат да бъдат създадени на основата на тези холограмни лентички, съществено ще опростят диагностиката на заболяванията или самостоятелния контрол на болните - те ще могат сами да следят състоянието си, да проверяват храната си за вредни съставки и т.н.
Полимерите, които се използват от "Smart Holograms", могат да се "програмират" за реакция към строго определени вещества. При този процес се предизвикват промени в холограмата, вградена в полимера - променя се нейната яркост, геометрията на изображението или дори дължината на вълната на преминаващата светлина (цветът).
Този нов метод е уникален, защото умната холограма обединява в себе си два процеса, които досега се извършваха отделно: първо, самото откриване на химическото вещество, а след това и преобразуването на този факт във видима информация, понятна за човека - например цвят.
Освен това няма нужда от по-специален анализ на холограмата, тъй като резултатът е прост и видим. Въпреки всичко, ако са необходими по-точни измервания, е възможно да бъде използван отделен датчик за дължината на вълната (спектрометър).
На конвейера
Основната технология, благодарение на която е възможна изработката на "Smart Holograms", всъщност не е чак толкова сложна. Самият строеж на холограмата обаче се различава от онези, които сме виждали върху кредитните карти, компактдисковете или банкнотите.
За изработката й се използва лазерен лъч с определена дължина на вълната, който се пречупва през огледало под ъгъл и попада върху прозрачна пластинка, потопена в разтвор, съдържащ сребро. На дъното на лабораторния съд е разположено още едно огледало, което отразява и връща лъча в обратна посока.
Налагането на първоначалните вълни на лъча и на отразените създава интерферентна картина върху пластинката, а в съответствие с нивата на яркостта се извършва по-силна или по-слаба фотохимична реакция. При нея дори най-малките частици сребро (с размер не повече от 25 нанометра) успяват да се концентрират вътре в полимера във вид на плоски лентички.
Ако след това пропуснем бяла светлина през обработения филм, получената дифракционна сребърна решетка в него ще предизвиква характерна окраска на изображението. Точно тук се крият и възможностите на новите умни датчици.
Използваният за различни отчитания полимер реагира с предвиденото вещество така, че променя размерите си - поглъща молекулите на веществото и ги включва в своите специфични вериги.
Последните променят дължините си само с микрони, но това е съвсем достатъчно, за да промени изменението на стъпката в нанесената върху филма решетка. Така полимерът променя коефициента си на пречупване на светлината и съответно - цвета си.
Още по-умни холограми
Разработваната от проф. Лоу технология позволява създаването на още по-сложни датчици, способни да откриват едновременно няколко различни вещества. Освен това в зависимост от принципа на работа на подбрания в случая полимер могат да се създават "обратими" и "необратими" (еднократни) датчици.
С помощта на умните холограми могат да се откриват и дори измерват концентрациите на киселини (pH), йони на метали, сулфиди, карбонати, глюкоза, лактати, пеницилин, глутамин, пикочна киселина, амилаза, протеаза, оксидаза, кислород, въглероден двуокис, азотен окис и др.
Освен това холограмите могат да се "настроят" за по-висока чувствителност към колебанията на температурата или влажността.
Така, подбирайки материали, които могат да реагират на едни или други вещества или фактори на средата (температура, влажност, налягане), е възможно "програмирането" на холограми, реагиращи на определени болести или на присъствие на опасни микроби в храната. Много от процесите на обмяна на веществата у човека могат да бъдат контролирани именно по този начин.
Младата високотехнологична компания се занимава още с разработката на джобни прибори, способни да разшифроват в детайли показанията на холограмните датчици. Просто ще трябва да поставите реагиралата холограма в специално гнездо и уредът отчита много по-точно и детайлно неговата степен и вид на реакция.
В перспектива специалистите от "Smart Holograms" смятат, че ще могат да изработят цяла гама от потребителски уреди с вградени аналитични възможности. Например контактни лещи, чийто отблясък променя цвета си в зависимост от нивото на кръвната захар на техния собственик.
Оригинално, нали?
