La spettroscopia nel vicino infrarosso (NIR) è un tipo di spettroscopia in cui la regione del vicino infrarosso dello spettro elettromagnetico viene utilizzata come strumento di valutazione. Questa tecnologia è utilizzata in molti settori diversi, tra cui l’industria farmaceutica, alimentare e agricola, in alcuni test diagnostici medici e nella scienza della combustione e dei polimeri. La spettroscopia nel vicino infrarosso è particolarmente utile nella medicina diagnostica perché è in grado di registrare i cambiamenti di stato dell’emoglobina, la molecola che trasporta l’ossigeno nel sangue.
La spettroscopia è lo studio del modo in cui la materia assorbe ed emette luce e il modo in cui disperde la luce emessa in diverse lunghezze d’onda, che vengono visualizzate come colori. Tutti i tipi di materia assorbono ed emettono luce, e studiando il tipo di luce che viene assorbita o emessa è possibile ottenere indizi sulle proprietà della materia in esame. Un oggetto assorbe o emette luce di determinati colori o lunghezze d’onda a seconda della sua temperatura, massa, composizione e altri fattori.
La spettroscopia nel vicino infrarosso misura il modello di assorbimento della luce nel vicino infrarosso da parte di un dato campione. La luce nel vicino infrarosso si riferisce alla luce di lunghezze d’onda comprese tra 800 e 2,500 nanometri (da 0.00003 a 0.00025 pollici). Questa tecnologia utilizza una sorgente luminosa per far rimbalzare la luce su un campione. La luce emessa dal campione viene quindi modificata da un prisma a dispersione di luce, che separa la luce nelle sue lunghezze d’onda costituenti. La luce diffusa di lunghezze d’onda comprese tra 800 e 2,500 viene rilevata, registrata e valutata per conoscere il campione in esame.
La spettroscopia nel vicino infrarosso presenta numerosi vantaggi rispetto ad altri tipi di spettroscopia, rendendola una tecnologia utilizzata preferenzialmente in molte situazioni. Ad esempio, la tecnologia NIR ha un buon rapporto segnale-rumore, il che significa che le letture di fondo sono generalmente basse rispetto ai risultati relativi al campione in esame. Ciò rende più facile per tecnici e scienziati leggere e valutare i risultati di un determinato test NIR. Un altro vantaggio è che il NIR è poco costoso rispetto ad altre tecniche spettroscopiche e anche gli esperimenti NIR ad alto rendimento possono essere eseguiti in modo relativamente economico. Infine, questo metodo è adatto per l’analisi di campioni di grandi dimensioni, poiché la luce del vicino infrarosso può penetrare più lontano della luce infrarossa.
Questa tecnologia può essere utilizzata in molti modi diversi. In astronomia, il NIR può essere utilizzato per studiare la formazione di nuove stelle e per determinare l’età e la massa di una stella esistente. Queste informazioni aiutano a fornire indizi su come si formano le stelle. In medicina, la spettroscopia nel vicino infrarosso viene utilizzata in alcuni esami del sangue diagnostici, inclusa la pulsossimetria, utilizzata per misurare la concentrazione di ossigeno nel sangue. Il NIR può essere utilizzato anche come mezzo per valutare la funzione cerebrale e per misurare la gittata cardiaca nei pazienti post-operatori. Ci sono anche molti usi industriali per NIR, come l’analisi del campione per il controllo di qualità.