3D-печать осваивает новые горизонты: теперь и спектрометр

8:31 07 апреля 2015

Предметы, создаваемые с помощью 3D-технологий, становятся всё более продвинутыми. Так, американский учёный Бен Хикман сумел с помощью 3D-принтера создать доступный и функциональный БИК- и УФ-спектрометр.

spectometr

Кажется, научно-исследовательская техника создаётся в ещё более сложных условиях, чем применяется. Однако Бен Хикман, работающий в Гавайском океанографическом университете, сумел собрать достаточно продвинутый спектрометр самостоятельно. Да, специализированные компоненты ему пришлось покупать в магазине, однако собрать из них работающий прибор не получилось.

Пришлось обращаться к коллеге Брайану Чи, который помог Бену, напечатав недостающие компоненты правильного размера на 3D-принтере. Суммарная стоимость купленных и напечатанных компонентов составила около ста долларов. А функциональность такого спектрометра делает его полезным и для учёных и студентов, и для простых людей, неравнодушных к экологии своего окружения.

Хотя спектрометр получился недорогим, его точность достаточна для научных исследований. Хикман применяет «самоделку» для исследования состава морской воды и других природных образцов. Спектрометры активно применяют химики, геологи, экологи, биологи и учёные смежных специальностей (например, океанографы).

Работа спектрометра основана на пропускании белого света через образцы материалов. Затем прибор анализирует пропущенный свет и определяет, волны какой длины были поглощены материалом и в какой степени. Для наглядности свет раскладывается на составляющие цвета с помощью дифракционной решётки. Современные спектрографы используют светочувствительные матрицы для фиксации результатов. Проанализировав полученные картины, можно узнать, какие вещества и в каком количестве содержатся в данном образце.

Хотя спектрометр получился удачным, учёные планируют его усовершенствовать. В частности, нужно добавить функцию флуоресцентных измерений и анализа качества воды с помощью сенсоров, а также инжекционную систему для автоматической подготовки образцов к проверке. Доработать нужно и программную часть: программа должна уметь автоматически регистрировать данные, а для различного софта надо выработать единый удобный интерфейс.