Лазерный мир

Представьте, что можно проверить содержимое запечатанной бутылки, даже не снимая крышку. Причём лазер способен обнаружить опасный метанол через прозрачное и цветное стекло!

Учёные из Университета Сент-Эндрюс в Шотландии и Университета Аделаиды в Австралии разработали необычную оптическую технологию, которая позволяет анализировать химический состав алкогольных напитков без вскрытия бутылок.

В основе метода лежит рамановская спектроскопия — Raman spectroscopy.

Когда лазерный луч взаимодействует с молекулами жидкости, небольшая часть света рассеивается с изменением частоты. По характерным особенностям этого рассеяния можно определить своеобразный химический отпечаток вещества.

Но до сих пор существовала серьёзная проблема.

Стекло бутылки само взаимодействует с лазером и создаёт помехи, которые мешают обнаружить небольшие количества опасных веществ. Особенно трудно работать с зелёными, коричневыми и синими бутылками.

Исследователи нашли необычное решение.

Они использовали сразу два оптических приёма: специальную форму лазерного луча и небольшое изменение его длины волны во время измерения.

Лазер формирует кольцеобразную геометрию освещения, позволяющую получать сигнал преимущественно из самой жидкости, а не от стенок бутылки.

Дополнительная модуляция длины волны помогает отделить химический сигнал метанола от помех стекла и основного спиртового раствора.

В результате отношение полезного сигнала к шуму удалось увеличить до 12 раз.

Главное достижение — чувствительность.

Экспериментальная система способна выявлять метанол в концентрации примерно 0,2% по объёму в 40-процентном растворе этанола.

Это в 10 раз ниже порога 2%, который исследователи использовали в качестве сравнительного ориентира. При этом реальные нормативы безопасности могут различаться для разных напитков и стран.

Метанол особенно опасен: попадание значительных количеств в организм способно вызвать тяжёлое отравление, необратимое повреждение зрения и даже смерть.

В отличие от традиционных лабораторных методов, новая технология потенциально позволяет проверять содержимое бутылок быстро, без отбора проб и без повреждения заводской упаковки.

Причём применение может оказаться гораздо шире борьбы с поддельным алкоголем.

Исследователи уже показали возможность получать оптический отпечаток вина через бутылку. В будущем аналогичные методы могут использоваться для проверки духов, фармацевтической продукции, оливкового масла и других товаров.

Особенно перспективны такие устройства для таможни, производителей напитков, крупных складов, лабораторий контроля качества и надзорных служб.

Но есть важное ограничение: пока это исследовательская технология, а не бытовой прибор. Обнаружение метанола также не гарантирует выявление всех возможных примесей или видов фальсификации. Для подтверждения безопасности продукции по-прежнему необходим установленный контроль качества.

Тем не менее сам принцип впечатляет: лазер способен прочитать молекулярный состав жидкости, даже когда она спрятана за закрытой стеклянной бутылкой.

А что если в будущем таким способом можно будет проверять практически любые товары прямо через упаковку?

Источник: https://pikabu.ru/story/poddelnyiy_alkogol_bolshe_ne_spryatat_lazer_proveryaet_butyilku_naskvoz_14463039