Фотография с электронного микроскопа: образец интерференционных полос, материализованных в "решётке" из наночастиц серебра (иллюстрация с сайта smartholograms.com).

"Фишка" в том, что полимер, использованный в том или ином датчике, реагирует со своим целевым веществом в исследуемом образце так, что физически меняет свои размеры (поглощая молекулы реагента и встраивая их в свои цепи). И пусть он меняет длину на какие-то микроны. Но это вызывает изменения шага решётки.

Или, в других случаях, полимер меняет свой коэффициент преломления.

Так или иначе, это изменяет пик частоты волны света, которая испытывает дифракцию именно на этой решётке. Что меняет цвет датчика или геометрию картинки на голограмме, или её положение.

Технология позволяет создавать сложные датчики, способные одновременно обнаруживать несколько веществ. В зависимости от принципа работы выбранного в каждом конкретном случае полимера – можно создавать обратимые или необратимые (одноразовые) датчики.

Вот некоторые вещества и факторы, просто присутствие которых в пробном образце, или даже их концентрацию, можно обнаружить (или измерить) с помощью "Умных голограмм": pH-фактор, ионы металлов, сульфиды, карбонаты, глюкоза, лактаты, пенициллин, глютамин, мочевина, амилаза, протеаза, оксидаза, определённые клетки, кислород, углекислый газ, оксид азота.

Также можно настроить голограммы на высокую чувствительность к колебаниям температуры или влажности.

PathoTester – прибор со сменными нанокартриджами, работающий по технологии Smart Holograms и обнаруживающий в пробе болезнетворные микробы (фото с сайта smartholograms.com).

Соответственно, подбирая материалы, которые будут реагировать на те или иные вещества (факторы среды), можно "программировать" голограммы на отклик в ответ на определённую болезнь или на присутствие болезнетворных микробов в образце пищи, или на определённые проблемы с обменом веществ у человека.

Интересно, что сама же компания занимается и разработкой карманных приборов, способных детально расшифровывать показания разнообразных датчиков-голограмм, закладываемых в них как сменные картриджи.

А в перспективе, говорят учёные, можно будет создавать целую гамму потребительских товаров со встроенными аналитическими возможностями, например – контактных линз, отблеск которых меняет цвет в зависимости от уровня сахара в крови.

Мембрана