Polscy naukowcy opracowali technologię, która zmieni sposób pomiaru gazów. To może być rewolucja!
Zespół badaczy z Instytutu Fizyki Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu zaprezentował metodę, która może odmienić sposób, w jaki naukowcy i inżynierowie mierzą parametry gazów. Chodzi o technologię wykorzystującą wyłącznie światło, dzięki której możliwe jest określenie zarówno temperatury, jak i ilości gazu bez konieczności fizycznego kontaktu czy uciążliwej kalibracji. To osiągnięcie otwiera drogę do zupełnie nowego standardu pomiarów w laboratoriach, przemyśle, a nawet w monitoringu środowiska.
Nowatorskie rozwiązanie toruńskich fizyków opiera się na obserwacji, w jaki sposób cząsteczki gazu – w tym przypadku tlenku węgla – przesuwają rezonanse wewnątrz specjalnej wnęki optycznej. Dzięki temu udało się uzyskać dokładność pomiaru temperatury z niepewnością na poziomie zaledwie 82 części na milion. To niezwykły wynik, biorąc pod uwagę, że metoda działa nawet przy wysokich ciśnieniach, przy których wcześniejsze techniki optyczne przestawały być użyteczne.
Kluczową różnicą względem tradycyjnych podejść jest fakt, że badacze nie mierzą ilości pochłoniętego światła, lecz analizują zmianę częstotliwości rezonansowej we wnęce. Taka technika jest mniej podatna na błędy i pozwala uzyskać znacznie bardziej stabilne rezultaty. Dodatkowym atutem jest brak konieczności regularnej kalibracji, co czyni całą metodę wyjątkowo praktyczną i łatwą do wdrożenia w długoterminowych pomiarach.
Co więcej, badanie stężenia gazu przy pomocy tej technologii pozwoliło osiągnąć niepewność pomiaru na poziomie 250 części na milion, co nie tylko dorównuje, ale w niektórych warunkach nawet przewyższa standardowe czujniki kontaktowe. Ponieważ metoda wykorzystuje fundamentalne właściwości kwantowe cząsteczek, można ją rozszerzyć na inne gazy – od wodoru, przez dwutlenek węgla, po tlen. To sprawia, że jej potencjalne zastosowania obejmują nie tylko laboratoria badawcze, lecz także przemysł chemiczny czy satelitarne systemy monitoringu atmosfery.
Przełomowe wyniki badań zostały zaprezentowane w prestiżowym czasopiśmie Physical Review Letters, co potwierdza ich znaczenie na arenie międzynarodowej. Jeśli innowacja opracowana w Toruniu zostanie szerzej wdrożona, może stać się jednym z najważniejszych narzędzi nowoczesnej diagnostyki gazów i przyczynić się do zwiększenia precyzji badań środowiskowych oraz przemysłowych.
Źródło: UMK w Toruniu
Czytaj też: Historyczny przełom w Warszawie – jeden zabieg zamiast trzech operacji u pacjentki onkologicznej!
Grafika tytułowa: ThisisEngineering / Unsplash
