Los laseres son la llave para sensores portatiles de gases y liquidos
La tecnología actual es demasiado voluminosa y primitiva para este tipo de detección y respuesta rápida. Pero nuevos adelantos en la detección química de las fases líquida y gaseosa hechos en el GIT (Georgia Institute of Technology) pueden llevar al desarrollo de herramientas detectoras que quepan en la palma de la mano y que posibiliten la detección instantánea necesaria para detener tales ataques.
Usando pequeños láseres cuánticos en cascada, investigadores del GIT, junto con colegas de la Universidad de Tel Aviv y de OmniGuide Communications, han construido y probado un prototipo portátil de dispositivo de detección de fase líquida y otro de fase gaseosa.
El láser cuántico en cascada es la clave para reducir el tamaño del instrumento de detección química en el infrarrojo medio, hasta unas dimensiones que lo hagan tan portátil como un teléfono móvil.
"Esta fuente de luz con diodo láser emite en las frecuencias del infrarrojo medio, opera a temperatura ambiente, y es aproximadamente del mismo tamaño que el láser que usted usa como puntero indicador o el láser de su reproductor de CD", explica Boris Mizaikoff, profesor de química y bioquímica en el GIT.
 | | Boris Mizaikoff muestra un prototipo del sensor, junto a la estudiante Christy Charlton (Foto: Nicole Cappello/Georgia Tech ) |
Casi cada molécula orgánica tiene un modelo de absorción muy distintivo en el infrarrojo medio (aproximadamente entre 3 y 20 micras). Iluminar las moléculas con un láser sintonizado a cada frecuencia específica de absorción hace que estas moléculas vibren cuando absorben la radiación a esa frecuencia.
De ese modo, descubrir un agente químico es tan simple como iluminar un volumen pequeño de gas o de líquido con un láser. Si el láser se sintoniza para una absorción característica, por ejemplo la frecuencia del benceno, y el benceno está presente, sus moléculas vibrarán y además absorberán una cantidad de radiación de acuerdo con su frecuencia característica, que indicará su concentración.
Los láseres cuánticos en cascada pueden diseñarse con estructuras por bandas que permitan la emisión de luz casi en cualquier parte de la banda del infrarrojo medio. Si la molécula que queremos descubrir tiene una absorción a 11 micras, ya no es necesario fabricar un láser que emita precisamente a esa frecuencia. El láser cuántico en cascada puede hacerlo desde el primer momento, al igual que con otras frecuencias.
|
