A partir de las propiedades conocidas del grafeno sobre la luz, un equipo de la Universidad de Michigan consigue crear una cámara de luz ultrarroja de apenas unos milímetros de grosor
La ciencia actual está reinventando y optimizando el mundo a través de la nanotecnología. Gracias a la manipulación de partículas a nivel atómico somos capaces hoy en día de cargar un smartphone por medio de nanogeneradores mientras caminamos, de crear leds de apenas 3 átomos de grosor o atacar células cancerígenas introduciendo nanomotoresen ellas.
Ahora es el turno de aplicar los beneficios de la nanotecnología a las cámaras térmicas, en particular a las cámaras infrarrojas con detectores al ambiente. Estas permiten visualizar a temperatura ambiente las emisiones de infrarrojos medios de los cuerpos y transformarlos en imágenes luminosas visibles para nuestros ojos. El funcionamiento es sencillo, comparando las propiedades eléctricas del material del cuerpo emisor, es decir, midiendo y comparando el voltaje generado por la luz que llega de estos cuerpos con los valores de temperatura de operación del sensor se genera una imagen visible para el ojo humano.
Un equipo de la Universidad de Michigan ha desarrollado su propia cámara de infrarrojos basándose en la capacidad del grafeno para detectar todo el espectro de luz infrarroja además de la luz visible y la ultravioleta. El problema que existía con el grafeno hasta ahora es que, al poseer un grosor de tan sólo una capa de átomos de carbono, apenas es capaz de absorber un escaso 2,3% de toda la luz que lo atraviesa, y por tanto no genera señal eléctrica suficiente como para usarlo como sensor.
Para solucionar este problema, el profesor de ingeniería eléctrica y computación, Gerard A. Mourou y su equipo idearon una nueva vía para generar carga eléctrica. Para ello buscaron la forma de amplificar la señal de la luz que alcanza el grafeno según describen en el artículo publicado en Nature Nanotechnology.
Para solucionarlo crearon dos capas aisladas de grafeno (capa superior, puente, capa inferior y canal): la primera permitía captar la luz, por la segunda circulaba una corriente eléctrica. Cuando la luz incidía en la capa superior, se liberaban electrones que generaban huecos de carga positiva en cada átomo. Debido a esta pérdida de electrones, en la capa superior de grafeno se generaba un campo eléctrico que afectaba a la corriente eléctrica de la capa inferior. El equipo midió la diferencia de corriente y pudo deducir el brillo de la luz que golpeaba el grafeno.
“Lo bueno de este nuevo método para detectar luz es que se puede usar para otras muchas aplicaciones”, tal y como indica Zhaohui Zhong, uno de los miembros del equipo que ha llevado a cabo la investigación. De hecho, ya han sugerido una primera utilidad práctica: lentillas con visión nocturna. Debido a su sencillez estructural, con tan sólo dos capas de grafeno aisladas entre sí, no será difícil su miniaturización. Esta no es la primera innovación similar en lentillas: una patente de Google permite medir los niveles de glucosa gracias a unas lentillas especialmente diseñadas.
Aunque a priori no exista una gran utilidad práctica de estas lentillas con visión de infrarrojos para el ciudadano de a pie, profesionales como restauradores que necesitan analizan pinturas o médicos y cirujanos puede que vean un gran beneficio en su uso.
Imagen Teknik Trend
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