Hologramy jako senzory

Holografická čidla byla vyvinuta v biotechnologickém ústavu v Cambridge a na jejich výrobu byl založen spin-off podnik, dnes již ve světě velmi rozšířená forma ekonomického využívání vědeckých výsledků. Holografická čidla umožňují jednoduchý, všestranný a levný monitoring biologických, chemických a fyzikálních podnětů. Nyní se dostalo do komerčně využitelného stadia první čidlo, které kontroluje obsah vody v leteckém palivu. Základem holografických čidel jsou hydrogely, jinak směsi polymerů a vody. Pokud jsou tyto směsi vystaveny příslušnému podnětu, zvětší svůj objem tím, že nabobtnají. Velikost změny objemu závisí na složení polymeru, takže hydrogel může být připraven tak, aby byl citlivý na specifickou substanci nebo nějakou proměnnou veličinu v okolním prostředí. Senzory pracují se zakódovanými hologramy ve formě posloupností interferenčních obrazců na povrchu polymeru, jejichž vzdálenosti se mění se změnou objemu polymeru. Do hologramů může být dokonce zakódován i nějaký obrazec, barevná škála nebo text, které jsou viditelné za normálního osvětlení.

Schopnost holografických čidel detekovat stopová množství vody z nich činí ideální pomůcku pro letecký průmysl. Každý rok se provádějí miliardy testů na letištích celého světa ke kontrole množství vody v leteckém palivu. Koncentrace vody totiž nesmí být větší než 30 částic na milion. Tyto testy jsou životně důležité, protože jakkoli malý kousek ledu, který by se vytvořil z vody v letových výškách dnešních letadel, by mohl vést ke katastrofě. Senzor na kontrolu vody v leteckém palivu je velmi jednoduchý a laciný. Je to plastikový proužek, který má na konci malé množství aktivní látky. Po ponoření do paliva jeho vzhled okamžitě vypovídá o přítomnosti vody.

Nejdůležitějším cílem vývoje holografických čidel je jejich použití v lékařské diagnostice. Vyvíjí se na příklad čidlo, které umožní diabetikům monitorovat obsah cukru v krvi. Hlavní překážkou při vývoji těchto typů holografických čidel bylo vytvoření hologramů ve velmi malých objemech testované látky. Po překonání této bariéry se pro holografická čidla otevírá široká škála použití v nejrůznějších oborech.