3D掃描技術(shù)正在從質(zhì)量控制和產(chǎn)品檢驗(yàn)到法醫(yī)學(xué)和藥物研究等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。美國化學(xué)學(xué)會的研究人員最近取得的突破可以通過使用3D掃描消除其主要限制之一來改進(jìn)質(zhì)譜技術(shù)。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種有效測試不規(guī)則表面和物體的方法，利用3D掃描和力傳感機(jī)器人手臂與化學(xué)探針結(jié)合使用。

（來源：Phys.org）

質(zhì)譜是鑒定組成特定樣品的不同化學(xué)成分的一種方法。它用于實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)研究以及藥物篩選和犯罪現(xiàn)場分析。該技術(shù)的一個(gè)問題是難以在不規(guī)則或笨重的物體上使用，因?yàn)樽詣?dòng)化系統(tǒng)需要更多的人工干預(yù)來跟蹤曲面和幾何不規(guī)則，平面或光滑表面的褶皺。

（來源：維基百科）

acundo M.Fernándeza領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組以前開發(fā)了一個(gè)概念驗(yàn)證研究，該研究表明3D紅外攝像機(jī)可用于指導(dǎo)機(jī)器人手臂。這將允許收集樣品進(jìn)行等離子體電離質(zhì)譜分析，但只有某些類型的分子可以用該方法研究。他們的新研究擴(kuò)大了研究范圍，為不規(guī)則物體的直接表面取樣提供了進(jìn)一步的可能性。

該方法被稱為機(jī)器人表面分析，它使用3D掃描儀結(jié)合機(jī)器人和化學(xué)設(shè)備來優(yōu)化質(zhì)譜過程。定制的三維激光掃描儀連接到力覺傳感機(jī)器人手臂上。該臂具有360度的可能的旋轉(zhuǎn)和6個(gè)不同的關(guān)節(jié)以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，并且能夠以高速度和精確度橫穿物體的整個(gè)表面。手臂上的3D掃描儀逐漸建立樣品表面的數(shù)字圖像，并將其用作地圖以指導(dǎo)彈簧加載的化學(xué)取樣探頭。

該探頭短暫地與物體的特定區(qū)域接觸，收集痕量物質(zhì)作為樣本以便進(jìn)行測試。一旦樣品被收集，探針就被導(dǎo)向一個(gè)采樣接口，該采樣接口與電噴霧電離質(zhì)譜儀相連。該設(shè)備可以分析各種樣品并確定其化學(xué)成分。

通過這種方式，研究人員能夠使用3D掃描技術(shù)對各種不規(guī)則物體和非平面表面進(jìn)行質(zhì)譜分析。該方法最初在塑料咖啡杯的表面進(jìn)行了測試，檢測了痕量的咖啡因。該試驗(yàn)的成功表明，它可能在不久的將來有更多的實(shí)際應(yīng)用。所需的最低程度的人為干預(yù)對于這種類型的程序來說是前所未有的，并且這種創(chuàng)新的新技術(shù)很快將對化學(xué)分析領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。