¿Tendrán los teléfonos móviles del futuro una función de nanoescaneado? Un nuevo gadget inteligente podría ayudar a autoexaminarse los síntomas gripales.
Científicos noruegos han desarrollado un microrresonador que capta unas 100 veces mejor las ondas de luz del espectro infrarrojo de onda larga y, por tanto, puede detectar sustancias con mucha más precisión que la tecnología actual. De este modo, las muestras de gases y líquidos pueden analizarse de forma mucho más eficaz en busca de virus, bacterias y otras sustancias nocivas.
Galería de susurros a nivel nanométrico
¿Un artilugio que detecta los covirus, la gripe o incluso la diabetes desde casa? Sería un gran paso adelante y quitaría una cantidad considerable de trabajo a médicos y laboratorios. Si todo va según lo previsto, dentro de unos años podrían comercializarse dispositivos de escaneado móviles capaces de detectar todo tipo de partículas químicas en tiempo real mediante análisis de luz. El microrresonador contiene un componente que proporciona un modo de “galería de susurros”, llamado así por el efecto que producen en las ondas sonoras las paredes de la galería de susurros de la catedral de San Pablo de Londres. Los susurros en un lado de la sala pueden oírse claramente en el otro debido a la estructura de las paredes.
Cien veces más preciso
“Nuestro microrresonador es unas cien veces más potente que lo que había hasta ahora para el espectro infrarrojo de onda larga. Puede retener la luz cien veces más que las versiones anteriores, lo que refuerza enormemente el campo óptico interior. Esto facilita ciertos procesos, como la generación de peines de frecuencias”, afirma el investigador Dingding Ren. “Como cada sustancia química posee un espectro infrarrojo de onda larga único, esta técnica abre nuevas posibilidades para detectar enfermedades, así como todo tipo de cosas”.
Peines de frecuencia
Un almacenamiento más eficaz de las ondas luminosas en la parte infrarroja del espectro luminoso es una buena noticia para varios tipos de nuevas tecnologías, como la detección de partículas y la identificación química espectroscópica. El nuevo microrresonador permite a los científicos desarrollar peines de frecuencia de banda ancha en el espectro infrarrojo de onda larga. Los peines de frecuencia son luces láser cuyo espectro consiste en una serie de líneas de frecuencia espaciadas uniformemente. Ya se utilizan en los dispositivos GPS, en los relojes atómicos y en los dispositivos de fibra óptica de teléfonos y ordenadores. Esta tecnología permite analizar simultáneamente varias sustancias químicas.
Ampliación
“La tecnología aún está en pañales en lo que respecta a las mediciones en este espectro de luz infrarroja de onda larga. Pero nuestro avance nos permite identificar varias sustancias químicas en tiempo real en un futuro próximo”, afirma Ren. Ya existen máquinas espectroscópicas de este tipo, pero actualmente son tan grandes y caras que solo los hospitales y otras grandes instituciones pueden permitírselas. La nueva tecnología noruega podría dar pronto un vuelco al mercado con la producción escalable de un dispositivo portátil que puede hacer lo mismo o más. “La competencia en este campo es feroz”, afirma Ren.
El nuevo microrresonador se fabrica empleando el elemento germanio. El material puede sonar exótico, pero ya se empleó en el primer transistor del mundo en 1947, antes de que el silicio se hiciera con el mercado de los (micro)chips. El germanio se sigue empleando hoy en día para fabricar lentes ópticas en sensores y cámaras de infrarrojos. No es una materia prima especialmente cara ni escasa.
Microrresonadores
Los microrresonadores son una especie de cavidad óptica, del grosor de un cabello, a través de la cual puede viajar la luz y donde el campo óptico se amplifica considerablemente. “Podemos comparar el microrresonador con lo que ocurre con el sonido en la galería de los susurros de la catedral de San Pablo de Londres”, explica Ren. “Prometimos desarrollar un microrresonador mejor y lo conseguimos”.
“El hecho de que ahora podamos medir en el rango infrarrojo de onda larga (de 8 a 14 micrómetros) del espectro de luz abre nuevas posibilidades de uso en la obtención de imágenes y la detección, la vigilancia del medio ambiente y las aplicaciones biomédicas”, afirma la profesora Agnes Aksnes. “Muchas moléculas tienen frecuencias de vibración en el rango de ondas medias (de 2 a 20 micrómetros), la llamada “región de la huella molecular”. La medición en este rango de ondas proporciona una mayor sensibilidad”, explica.