Dresden’deki Fraunhofer Fotonik Mikrosistemler Enstitüsü IPMS’deki araştırmacılar, tekstil ürünlerini tanımlamak ve analiz etmek için tasarlanmış ultra kompakt bir yakın kızılötesi spektrometre geliştirdi. Görüntüleme, özel AI (Yapay Zeka) algoritmaları ve spektroskopi kombinasyonu sayesinde karmaşık kumaşlar da güvenilir bir şekilde tanımlanabiliyor. Bu teknoloji eski giysilerin geri dönüşümünü optimize etmek için kullanılabileceğinden eski giysiler türlerine göre sınıflandırılabiliyor. Sistemin oldukça minyatür hale getirilmiş bir versiyonu akıllı telefona bile sığabiliyor. Bu ürünün kullanıcılar için günlük yaşamda alışveriş yaparken kıyafetleri kontrol etmekten sahte ürünleri tespit etmeye kadar bir dizi yeni uygulamaya imkan sağlayabileceği belirtiliyor.
Yakın kızılötesi spektrometre güvenilir ve doğru tanımlama sunuyor
Kızılötesi spektrometreler, organik malzemelerin hasarsız analizi konusunda güçlü ölçüm cihazları olarak kabul ediliyor. Fraunhofer’deki araştırmacılar, tekstil ürünlerini tanımlarken gerekli güveni ve doğruluğu elde etmek için yakın kızılötesi (NIR) spektroskopisine başvuruyor. Sistem, görünür spektruma yakın olan 950 ila 1900 nanometre arasındaki dalga boyları ile çalışıyor. Yakın kızılötesi teknolojisinin avantajları arasında kullanımının kolay olması ve geniş bir uygulama yelpazesine sahip olması yer alıyor. Fraunhofer IPMS’de Sensörik Mikromodüller bölümünde araştırmacı bilim adamı Dr. Heinrich Grüger, nesneleri tanımlarken ve analiz ederken daha ileri düzeyde doğruluk elde etmek için NIR spektroskopisini görüntüleme ve yapay zeka ile birleştirdiklerini açıkladı.
Tekstil analizi nasıl çalışıyor?
İlk olarak, geleneksel bir kamera modülü giysinin görüntüsünü yakalıyor. Yapay zeka, spektral analiz modülü tarafından incelenmesi için kumaşın görüntü verilerinden belirli bir nokta seçiyor. Kumaştan yansıyan ışık spektrometre modülü tarafından alınıyor. Burada, giriş aralığından geçip bir kolimasyon aynası yardımıyla paralel ışık ışınlarına dönüştürülüyor ve bir tarama aynası kullanılarak ızgaraya yansıtılıyor. Izgara, geliş ve çıkış açısına bağlı olarak ışık ışınlarını farklı dalga boylarına ayırıyor. Izgaradan yansıyan ışık, tarayıcı ayna tarafından ışığı elektrik sinyali olarak yakalayan bir dedektöre yönlendiriliyor. A/D dönüştürücü daha sonra bu sinyalleri dijital hale getiriyor ve bunlar daha sonra sinyal işlemcisinde analiz ediliyor. Tekstil kumaşı için elde edilen spektrometrik profil, bir referans veri tabanı ile karşılaştırılarak hangi liflerden yapıldığı ortaya çıkarılıyor. Dr. Heinrich Grüger konuyla ilgili şunları ifade etti: “Optik çözünürlük 10 nanometredir. Bu yüksek çözünürlük, NIR spektrometresinin polyester ve pamuktan yapılmış giysiler gibi karmaşık kumaşları tanımlamak için de kullanılabileceği anlamına geliyor.” Sadece 10 mm × 10 mm ölçülerinde ve 6,5 mm kalınlığında olan sistemin standart bir akıllı telefona kolayca entegre edilebilecek kadar kompakt bir yapıya sahip olduğu belirtiliyor.