Los métodos ópticos analíticos son vitales para la sociedad moderna porque permiten la identificación rápida y segura de sustancias en sólidos, líquidos o gases. Estos métodos se basan en la luz que interactúa de manera diferente con estas sustancias en diferentes partes del espectro. Por ejemplo, el espectro ultravioleta tiene acceso directo a transiciones electrónicas dentro de una sustancia, mientras que Terahertz es muy sensible a las vibraciones moleculares.
Una imagen artística del espectro de pulso de infrarrojo medio en el fondo del campo eléctrico que genera el pulso
Muchas tecnologías desarrolladas a lo largo de los años han permitido hiperespectroscopia e imágenes, permitiendo a los científicos observar fenómenos, como el comportamiento de las moléculas, a medida que se pliegan, giran o vibran para comprender marcadores de cáncer, gases de efecto invernadero, contaminantes e incluso sustancias dañinas. Estas tecnologías ultrasensibles han demostrado ser útiles en áreas como la detección de alimentos, la detección bioquímica e incluso el patrimonio cultural, y pueden usarse para estudiar la estructura de antigüedades, pinturas o materiales esculturales.
Un desafío de larga data ha sido la falta de fuentes de luz compactas capaces de cubrir un rango espectral tan grande y un brillo suficiente. Los sincrotrones pueden proporcionar cobertura espectral, pero carecen de la coherencia temporal de los láseres, y tales fuentes de luz solo pueden usarse en instalaciones de usuario a gran escala.
En un estudio reciente publicado en Nature Photonics, un equipo internacional de investigadores del Instituto Español de Ciencias Fotónicas, el Instituto Max Planck para Ciencias Opticas, la Universidad Estatal de Kuban y el Instituto Max Born for Nonlineal y la espectroscopía ultrafast, entre otros, informan una fuente de controlador medio compacta y de alta retorno. Combina una fibra de cristal fotónica anti-resonante inflable con un nuevo cristal no lineal. El dispositivo ofrece un espectro coherente de 340 nm a 40,000 nm con un brillo espectral de dos a cinco órdenes de magnitud más que uno de los dispositivos sincrotrón más brillantes.
Los estudios futuros utilizarán la duración del pulso de bajo período de la fuente de luz para realizar el análisis del dominio del tiempo de sustancias y materiales, abriendo nuevas vías para los métodos de medición multimodal en áreas como espectroscopía molecular, química física o física de estado sólido, dijeron los investigadores.
Tiempo de publicación: octubre-16-2023