Поддельный алкоголь больше не спрятать? Лазер проверяет бутылку насквозь
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?
