Telefon spektrofotometr

Profesor chemii Alexander Scheeline z University of Illinois,
pomysłodawca taniego spektrofotometru, chciał przybliżyć swoim uczniom
chemiczne metody analizy.

Jak powiedział: "Jeśli chcemy zmierzyć
ilość białka obecnego w mięsie, czy ziarnie albo żelaza we krwi robi
się to przy pomocy spektrofotometru."

Niestety wiele szkół nie
stać na drogi, profesjonalny sprzęt i uczniowie nie mają możliwości
zobaczyć na własne oczy metod analizy chemicznej. Oglądają jedynie
zdjęcia i rysunki.

Zdaniem prof. Scheeline, na podstawie
rysunków, uczniowie dochodzą do wniosku, że pomiar jest czymś, co
zachodzi wewnątrz pudełka i jest całkowicie nie dostępne, nie
zrozumiałe. Aby zrozumieć trzeba to samemu zobaczyć i zrobić. Teraz
uczniowie mogą zbudować takie urządzenie własnoręcznie.

Ideą
spektrofotometru jest światło białe, przechodzące przez roztwór
zawierający próbkę. Roztwór absorbuje pewne długości fali świetlnej.
Siatka dyfrakcyjna rozdziela światło na jego kolorowe spektra jak
pryzmat. Analiza tego spektrum przy pomocy fotodetektora daje
chemikowi, czy biochemikowi odpowiedź nt. właściwości próbki.

Jako
źródła światła profesor użył pojedynczej diody LED, zasilanej 3
woltową baterią. Siatka dyfrakcyjna i kuwety, czyli niewielkie dodatki
potrzebne do pomiaru i do umieszczenia roztworu próbki są dostępne u
sprzedawców sprzętu laboratoryjnego. Całość kosztowała go mniej niż 3
USD.

Za fotodetektor posłużył mu aparat fotograficzny telefonu
komórkowego. Po zrobieniu zdjęcia światła przechodzącego przez próbkę,
potrzebne było odpowiednie oprogramowanie, które oceniłoby to zdjęcie.

Uczony
napisał krótki program komputerowy, który analizuje spektrum światła
uchwycone na fotografii w formacie JPEG i udostępnił go w internecie w
the Analytical Sciences Digital Library, razem z kodem źródłowym oraz
instrukcjami dla uczniów i nauczycieli.

Aparat wzbudził duże
zainteresowanie. Uczniowie, podczas lekcji prof. Scheeline zadawali
pytania, wykazując się zrozumieniem tematu spektrofotometrii.

Scheeline,
przekonany, że jego wynalazek ma znaczenie dla nauki chemii,
opublikował artykuł na jego temat w Applied Spectroscopy.

Naukowiec
ma nadzieję, że dostępność informacji o budowie mini spektrofotometru i
oprogramowania zainspiruje programistów do napisania aplikacji na
telefon komórkowy, tak by analiza spektrofotometryczna odbywała się w
samym telefonie, bez potrzeby podłączania się do komputera.

PAP – Nauka w Polsce