Os métodos ópticos analíticos son vitais para a sociedade moderna porque permiten a identificación rápida e segura de substancias en sólidos, líquidos ou gases.Estes métodos dependen de que a luz interaccione de forma diferente con estas substancias en diferentes partes do espectro.Por exemplo, o espectro ultravioleta ten acceso directo ás transicións electrónicas dentro dunha substancia, mentres que os terahercios son moi sensibles ás vibracións moleculares.
Unha imaxe artística do espectro do pulso do infravermello medio no fondo do campo eléctrico que xera o pulso
Moitas tecnoloxías desenvolvidas ao longo dos anos permitiron a hiperespectroscopia e a imaxe, permitindo aos científicos observar fenómenos como o comportamento das moléculas mentres se pregan, xiran ou vibran para comprender os marcadores do cancro, os gases de efecto invernadoiro, os contaminantes e mesmo as substancias nocivas.Estas tecnoloxías ultrasensibles demostraron ser útiles en áreas como a detección de alimentos, a detección bioquímica e mesmo o patrimonio cultural, e poden utilizarse para estudar a estrutura de antigüidades, pinturas ou materiais escultóricos.
Un desafío de longa data foi a falta de fontes de luz compactas capaces de cubrir un rango espectral tan grande e suficiente brillo.Os sincrotrones poden proporcionar cobertura espectral, pero carecen da coherencia temporal dos láseres, e tales fontes de luz só poden usarse en instalacións de usuarios a gran escala.
Nun estudo recente publicado en Nature Photonics, un equipo internacional de investigadores do Instituto Español de Ciencias Fotónicas, o Instituto Max Planck de Ciencias Ópticas, a Universidade Estatal de Kuban e o Instituto Max Born de Óptica Non Lineal e Espectroscopia Ultrarápida, entre outros, informan unha fonte de controlador de infravermello medio compacta e de alto brillo.Combina unha fibra de cristal fotónico de anel anti-resonante inflável cun novo cristal non lineal.O dispositivo ofrece un espectro coherente de 340 nm a 40.000 nm cun brillo espectral de dous a cinco ordes de magnitude superior ao dun dos dispositivos de sincrotrón máis brillantes.
Os estudos futuros utilizarán a duración do pulso de baixo período da fonte de luz para realizar análises no dominio do tempo de substancias e materiais, abrindo novas vías para métodos de medición multimodal en áreas como a espectroscopia molecular, a química física ou a física do estado sólido, dixeron os investigadores.
Hora de publicación: 16-Oct-2023