Роботизированная рука для химического анализа

Роботизированная рука для химического анализа

09 апреля 2018
Покажи другу:

Технология 3D-сканирования оказывает все большее влияние на все области человеческой деятельности: от контроля качества и проверки продукции до судебных экспертиз и фармацевтических исследований. Недавний прорыв исследователей из Американского химического общества может улучшить методику масс-спектрометрии, используя 3D-сканирование. Команда ученых разработала способ эффективного тестирования нерегулярных поверхностей и объектов, используя 3D-сканирование и роботизированную руку с силовым датчиком, используемую в сочетании со спектрометром.

Масс-спектрометрия – это метод идентификации различных химических компонентов, составляющих конкретный образец. Он используется в исследованиях в химических лабораториях, а также для анализа наркотических веществ и места преступления. Одна из проблем, связанных с этой технологией, заключается в том, что ее трудно использовать на объектах нерегулярной формы, поскольку автоматизированные системы нуждаются во вмешательстве человека для отслеживания кривых и складок поверхностей, которые не являются геометрически правильными, плоскими или гладкими.

Исследовательская группа, возглавляемая Факундо Фернандесом, ранее разработала концептуальное исследование, которое показало, что трехмерную инфракрасную камеру можно использовать для управления роботизированной рукой. Это позволило бы собирать образцы для дальнейшего анализа, но этот метод позволял изучить лишь некоторые типы молекул. Новое исследование ученых расширило сферу охвата исследования, что позволило предоставить дополнительные возможности для прямой выборки поверхности нерегулярных объектов.

Метод известен как роботизированный анализ поверхности, при котором пользовательский 3D-лазерный сканер прикрепляется к роботизированной руке. Рука может вращаться на 360 градусов и имеет 6 различных суставов, обеспечивающих движение, и она способна перемещаться по всей поверхности объекта, обеспечивая высокую скоростью и точностью. 3D-сканер, закрепляемый на руке, постепенно формирует цифровое изображение поверхности объекта, и это используется в качестве карты для направления щупа для взятия проб.

Этот щуп контактирует с конкретными областями объекта, собирая необходимое количество материала в качестве образца для тестирования. Как только образец собирается, щуп направляется в сторону интерфейса для отбора проб, который соединен с масс-спектрометром с электрораспылением. Это устройство может анализировать широкий спектр образцов и определять их химические составляющие.

Таким образом, исследователи могут использовать технологию 3D-сканирования для выполнения масс-спектрометрии на широком спектре нерегулярных объектов и неплоских поверхностей. Метод сначала тестировали на поверхности пластиковой чашки для кофе, при этом обнаружив следы кофеина, а также использовали для определения местоположения остатков пестицидов на небольшом мяче для американского футбола.

Для такого рода процедур минимальная степень требуемого вмешательства человека является беспрецедентной, и есть все основания полагать, что инновационный подход может вскоре оказать серьезное влияние на химический анализ.

Источник: http://www.3ders.org/articles/20180406-acs-uses-robotic-arm-and-mass-spectrometry-to-analyze-surface-of-irregular-3d-shapes.html





количество пользователей

1862

количество работ

4312