I ricercatori dell'Università di Adelaide hanno creato un laser in grado di "annusare" diversi gas all'interno di un campione.

Le applicazioni per il nuovo dispositivo non riguardano solo il monitoraggio ambientale e il rilevamento della contaminazione industriale, ma può eventualmente essere usato per diagnosticare la malattia "annusando" il respiro.

I ricercatori paragonano la capacità del laser di differenziare tra diversi composti di gas in un campione al naso sensibile di un segugio. Ma piuttosto che odorare, il dispositivo utilizza modelli di assorbimento della luce per misurare la composizione del campione.

Dall'Istituto universitario per la fotonica e il rilevamento avanzato (IPAS), i ricercatori riferiscono sulla rivista Revisione fisica applicata che il laser può misurare la quantità di anidride carbonica in un campione di gas in meno di un secondo, con elevata accuratezza e precisione.

"La capacità di misurare rapidamente la composizione del gas con una precisione così elevata è all'avanguardia, ", afferma l'autrice principale Sarah Scholten, dottorato di ricerca candidato alla Scuola di Scienze Fisiche dell'Università. "Con un ulteriore sviluppo, apre la strada al monitoraggio e all'analisi in tempo reale e poco costosi che possono essere eseguiti sul campo, o nell'ambulatorio del medico, da operatori non specializzati”.

Il dispositivo sfrutta una tecnologia vincitrice del premio Nobel, sviluppato da scienziati statunitensi e tedeschi, chiamato "pettine di frequenza ottica". Questo "pettine laser" genera milioni di frequenze luminose o colori diversi contemporaneamente.

I ricercatori fanno passare questa luce speciale attraverso un campione di gas in cui ogni molecola di gas assorbe un insieme distintivo di colori. Il modello di assorbimento della luce è un'impronta digitale unica della composizione del gas del campione.

"Questo primo lavoro mira al monitoraggio atmosferico, però, la tecnica è ampiamente applicabile e offre una strada per misurazioni della concentrazione quasi universali, " dice il dottor Chris Perrella, Borsista postdottorato.

Il gruppo ora mira a utilizzare il pettine laser per svelare la composizione chimica del respiro esalato - in questa situazione molto più complessa sperano di trovare segni chimici rivelatori che indicano la malattia sottostante. L'obiettivo finale è utilizzare il laser come strumento di screening, per scoprire una malattia grave ancor prima che il paziente ne sia consapevole.