Nuevo espectrómetro infrarrojo en cristal más delgado que un cabello humano

Existe un gran interés en todo el mundo por el desarrollo de espectrómetros compactos en línea. Su esfera

Las aplicaciones son enormes, desde la detección de gases de efecto invernadero hasta el seguimiento de la seguridad de los vehículos autónomos.

Los espectrómetros tradicionales que obtienen información espectral de la luz son voluminosos y caros. El espectrómetro incorporado ampliará significativamente el alcance y la disponibilidad de la tecnología.

Recientemente, un grupo de investigadores de EE.UU., Israel yJapón ha desarrollado un espectrómetro de infrarrojo medio ultracompacto. Recordemos que la longitud de onda en este rango oscila entre 3 μm y 50 μm.

Crédito: Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Yale.

El dispositivo utiliza fósforo negro (negrofósforo, BP). Este material, de unos diez nanómetros de espesor, permite sintonizar la interacción de la luz y la materia para capturar diferentes componentes espectrales. Además, un algoritmo mejorado desempeña un papel igualmente importante en este espectrómetro, que transfiere parcialmente la complejidad de la espectroscopia del hardware al software.

A diferencia de los análogos, el sistema no se basa encomponentes ópticos avanzados como interferómetros o láseres infrarrojos sintonizables. Esto abre la puerta a la miniaturización de espectrómetros y proporciona espectroscopía e imágenes espectrales de infrarrojo medio en cristal asequibles.

El tamaño del espectrómetro es 9×16 μm² — mucho más pequeño que la sección transversal de un cabello humano. Los parámetros son comparables a la longitud de onda de la luz que mide.

Los científicos describieron en detalle el proceso de mantenimiento del espectrómetro en un artículo para la revista Nature Photonics.

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