Он нашел новый способ использования инфракрасных лазеров для обнаружения даже следовых количеств химикатов в воздухе. Каждое химическое вещество состоит из отдельных молекул, которые колеблются со своей уникальной частотой. Водопьянов нашел способ использовать лазеры для обнаружения этих колебаний.
Этот метод настолько точен и чувствителен, что он может определить, присутствует ли какая-либо молекула какого-либо химического вещества даже при таких низких концентрациях, как одна часть на миллиард. Так что даже если кто-то попытается скрыть токсичные химические вещества, его техника сможет их обнаружить.Его результаты опубликованы на этой неделе в журнале Nature Photonics.
«У нас еще много работы», — сказал он. «Сейчас мы работаем над расширением диапазона лазерных частот, которые могут выполнять эту работу. Если удастся снизить затраты и сделать технологию мобильной, приложения могут быть бесконечными».
Аналогичный принцип используется в области медицины для обнаружения биомаркеров различных состояний здоровья, включая рак, путем взятия проб дыхания.Это возможно, сказал Водопьянов, благодаря законам физики.
«Частоты молекул очень разные, но они неизменны — здесь, на другом континенте, на другой планете, где угодно», — сказал Водопьянов. «Он универсален. Думайте об этом как о молекулярном отпечатке пальца. Поэтому, когда мы используем лазер, мы можем обнаружить эти отпечатки пальцев с большой точностью».
Новый подход может открыть дверь для разработки неинвазивных технологий, включая датчики, которые могут использоваться для обнаружения:переносимые по воздуху агенты, с которыми можно столкнуться при биологической или химической атаке дома или на поле бояследы жизни исследователей космоса во время полетов на другие планеты или астероидыЧтобы просмотреть видеообъяснение, нажмите здесь: https://youtu.be/PPBZeLLXdoYСреди других соавторов статьи в Nature Photonics — Андрей Муравьев из Колледжа оптики UCF.
Photonics, Виктор Смольски из IPG Photonics — Средние инфракрасные лазеры в Бирмингеме, штат Алабама, и Захари Лопаро из отдела механической и аэрокосмической техники UCF.