Desarrollan un espectrómetro de luz visible portátil con microcontrolador

Curious Scientist ha presentado un espectrómetro de luz visible (vis) que emula los principios de dispersión de la luz explorados por Isaac Newton. El dispositivo mide la intensidad de las longitudes de onda presentes en la luz para analizar las propiedades de una muestra de material, indicando, por ejemplo, cambios de color asociados a la presencia de proteínas.

El núcleo de este diseño radica en su portabilidad, un aspecto que la fuente Hackster.io destaca por su novedad. El espectrómetro capta la luz mediante una fibra óptica, que luego es dirigida por un espejo colimador para asegurar que los rayos sean paralelos. Posteriormente, estos rayos inciden en una rejilla de difracción, que descompone la luz en sus colores componentes, un proceso similar al que realizaban los prismas dispersores de Newton. La luz dividida se refleja en un espejo de enfoque y finalmente llega a un sensor.

Para la detección, se emplea un dispositivo de carga acoplada (CCD) lineal TCD1304, una tecnología utilizada en sensores de cámaras digitales. La posición física del punto de luz a lo largo de este sensor unidimensional corresponde directamente a una longitud de onda específica.

Inicialmente, Curious Scientist utilizaba un ordenador para leer la salida del CCD y graficar los resultados. No obstante, el avance clave del proyecto actual es la eliminación de la dependencia del ordenador para lograr la autonomía total del equipo. Para ello, el sensor CCD se ha conectado a una placa de desarrollo STM32F401CCU6. Los resultados se visualizan en una pantalla de 4 pulgadas conectada a través de SPI, que muestra gráficos análogos a los generados previamente en el software de ordenador. Un codificador rotatorio facilita el ajuste de configuraciones y el movimiento del cursor para identificar picos de intensidad en el espectro.

La alimentación del sistema se gestiona mediante una celda de batería de litio 18650 y un módulo de carga, lo que suprime la necesidad de una fuente de energía externa. Todos los componentes se integran en una carcasa impresa en 3D, consolidando la capacidad del espectrómetro para realizar análisis espectroscópicos en cualquier lugar.