Un nuevo espectrómetro tan pequeño que cabe en un chip puede hacer realidad saber –aplicando un teléfono móvil– el contenido de alcohol de una cerveza o si una fruta está madura para su consumo.

A primera vista, la idea de usar teléfonos móviles para análisis químicos parece una idea atrevida. Después de todo, los espectrómetros infrarrojos utilizados para tales análisis en la actualidad generalmente pesan varios kilos y son difíciles de integrar en un dispositivo portátil.

Ahora, investigadores de ETH Zurich han dado un paso importante para convertir esta visión en realidad. David Pohl y Marc Reig Escalé, en el grupo encabezado por Rachel Grange, profesora de nanomateriales ópticos en el Departamento de Física, colaboraron con otros colegas para desarrollar un chip de aproximadamente 2 centímetros cuadrados de tamaño. Con él, pueden analizar la luz infrarroja de la misma manera que lo harían con un espectrómetro convencional.

A diferencia del espectrómetro convencional, en el nuevo espectrómetro la luz incidente ya no se analiza con la ayuda de espejos móviles; en su lugar, utiliza guías de onda especiales con un índice de refracción óptico que se puede ajustar externamente a través de un campo eléctrico.

Dependiendo de cómo esté configurada la guía de ondas, los investigadores pueden examinar diferentes partes del espectro de luz. “En teoría, nuestro espectrómetro le permite medir no solo la luz infrarroja, sino también la luz visible, siempre que la guía de onda esté configurada correctamente”, dice Reig Escalé en un comunicado. A diferencia de otros espectrómetros integrados que pueden cubrir solo un rango estrecho del espectro de luz, el dispositivo desarrollado por el grupo de Grange tiene una gran ventaja, ya que puede analizar fácilmente una amplia sección del espectro.

Junto con su tamaño compacto, la innovación de los físicos de ETH ofrece otras dos ventajas: el “espectrómetro en un chip” debe calibrarse solo una vez, en comparación con los dispositivos convencionales que necesitan una recalibración una y otra vez; y como no contiene partes móviles, requiere menos mantenimiento.

Para su espectrómetro, los investigadores de ETH emplearon un material que también se usa como modulador en la industria de las telecomunicaciones. Este material tiene muchas propiedades positivas, pero como guía de onda, limita la luz al interior. Esto es menos que ideal, ya que una medición es posible solo si parte de la luz guiada puede salir. Por esta razón, los científicos unieron delicadas estructuras metálicas a las guías de ondas que dispersan la luz hacia el exterior del dispositivo.

Sin embargo, hasta que el mini-espectrómetro actual pueda integrarse en un dispositivo móvil u otro dispositivo electrónico, todavía queda algún progreso tecnológico por hacer. “En este momento estamos midiendo la señal con una cámara externa”, dice Grange, “así que si queremos tener un dispositivo compacto, tenemos que integrar esto también”.

Fuente: europapress.es