Espectrómetro portátil y potente: transformando el análisis de luz hacia un futuro accesible y preciso
MadridInvestigadores de la Universidad de California en Santa Cruz han desarrollado un nuevo espectrómetro muy pequeño que es tanto asequible como fácil de usar. Este diminuto dispositivo funciona tan bien como los espectrómetros convencionales, que a menudo son mucho más grandes y costosos. A diferencia de los grandes espectrómetros que pueden ser del tamaño de un edificio y caros, estas versiones compactas son económicas y pueden utilizarse para diversas finalidades.
El nuevo espectrómetro es compacto en comparación con modelos anteriores. Puede medir la luz con una precisión muy detallada, hasta 0.05 nanómetros. Está fabricado con técnicas de producción simples, lo que reduce los costos. Además, emplea algoritmos de aprendizaje automático para mejorar la precisión en la medición de la luz.
El aprendizaje automático se emplea ahora en la espectrometría, representando una gran mejora. Nos permite obtener mediciones precisas sin requerir datos iniciales extremadamente precisos, lo que anteriormente complicaba y encarecía el proceso. El algoritmo mejora continuamente, incrementando el rendimiento del espectrómetro con el tiempo. Esta adaptabilidad permite personalizar los espectrómetros para propósitos específicos de investigación, como estudiar tipos particulares de luz del espacio o analizar ciertas composiciones químicas.
Este pequeño espectrómetro no solo se utiliza en astronomía, aunque es uno de sus principales usos. Se puede conectar a telescopios en lugares como el Observatorio Lick para explorar cosas como las atmósferas de planetas fuera de nuestro sistema solar o entender qué es la materia oscura. Dado que estos espectrómetros son más económicos y fáciles de personalizar, los astrónomos pueden adaptarlos a sus necesidades, algo difícil de lograr con instrumentos más grandes y antiguos.
Espectrómetros portátiles revolucionarán el diagnóstico médico mediante métodos simples y no invasivos, capaces de detectar propiedades como la fluorescencia. Estos dispositivos pueden emplearse fuera del laboratorio para monitorear el medio ambiente o identificar sustancias químicas en diversas situaciones, como pruebas de salud y control de contaminación. Su fácil manejo los hace ideales en escenarios donde el uso de equipos grandes y complejos sería complicado.
El desarrollo de esta tecnología dependerá de su capacidad para crecer y expandirse. Los científicos proyectan sistemas con numerosos chips pequeños trabajando en conjunto, cada uno analizando distintos datos de luz, para proporcionar información detallada sobre el comportamiento lumínico.
El estudio se publica aquí:
http://dx.doi.org/10.1063/5.0222100y su cita oficial - incluidos autores y revista - es
Md Nafiz Amin, Vahid Ganjalizadeh, Tyler J. Adams, Porter B. Dixon, Zoe Weber, Matthew DeMartino, Kevin Bundy, Aaron R. Hawkins, Holger Schmidt. Multi-mode interference waveguide chip-scale spectrometer (invited). APL Photonics, 2024; 9 (10) DOI: 10.1063/5.0222100
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