Вы уверены, что ваш любимый шарф изготовлен из настоящего кашемира, а шёлковый платок действительно стоил своих денег? Учёные из Общества Фраунгофера разработали устройство, которое раз и навсегда избавит вас от подобных переживаний. Созданная ими система спектроскопии в ближней инфракрасной области позволит идентифицировать мириады текстильных материалов как в быту, так и в промышленных условиях.
Технология спектроскопии весьма многогранна и универсальна: на протяжении многих лет её используют в широком спектре отраслей от криминалистики до пищевой индустрии. Теперь же исследователи из Института фотоники и фотонных микросистем при Обществе Фраунгофера (IPMS) разработали спектрограф, который разбирается в разнообразии текстиля и может идентифицировать тип ткани. Устройство работает в ближнем инфракрасном диапазоне, анализируя параметры света, поглощаемого и отражаемого волокнами материала. Он использует длину волны от 950 до 1900 нм, трансформируя свет в электрические сигналы, которые поступают во встроенный ИИ-анализатор. Сравнивая результаты сканирования с образами из базы данных, алгоритм быстро определяет тип исследуемого образца ткани. Благодаря разрешению в 10 нм система способна различать смешанные материалы, например, ткани из хлопка и полиэстера.
По словам одного из создателей устройства Генриха Грюгера, система спектроскопии для ткани представляет собой миниатюрный девайс площадью около 10 мм2 и толщиной лишь 6,5 мм. На данном этапе процесса разработки это самостоятельный прибор. Впрочем, в перспективе его можно было бы интегрировать смартфоны, совмещая его функционал с работой традиционных фотомодулей. Таким образом, например, сотрудники цехов по переработке и вторичному использованию текстиля будут на 100% уверены, с каким материалом они имеют дело, что поможет оптимизировать их работу. Кроме того, в такая система позволит значительно упростить быт обычных людей. Так, встроенный в смартфон спектрограф решит вопрос оценки типа и качества ткани при покупке одежды и избавит от необходимости верить производителю на слово. К тому же этот девайс будет полезен при сортировке вещей для стирки, что особенно полезно в случае тканей, требующих особо ухода.
Стоит отметить, что команда IPMS имеет внушительный опыт по созданию миниатюрных, но чрезвычайно полезных и эффективных сенсоров. Например, в 2012 году они разработали крошечный спектрограф, который использовал аналогичную технологию для определения уровня свежести пищевых продуктов даже сквозь упаковку. Грюгер и его коллеги рассчитывают, что в будущем развитие технологий позволит сделать подобные устройства более дешёвыми и доступными. По мнению учёного, в конечном счёте они повторят путь цифровых камер: когда-то они тоже предлагали откровенно невпечатляющие возможности (по современным меркам) за баснословные деньги, а сегодня даже простейшие смартфоны имеют на борту вполне удовлетворительные фотомодули, способные работать в связке с современным ПО и искусственным интеллектом.
Источник фото: Fraunhofer IPMS