Os métodos ópticos analíticos são vitais para a sociedade moderna porque permitem a identificação rápida e segura de substâncias em sólidos, líquidos ou gases. Esses métodos dependem da luz que interage de maneira diferente com essas substâncias em diferentes partes do espectro. Por exemplo, o espectro ultravioleta tem acesso direto a transições eletrônicas dentro de uma substância, enquanto Terahertz é muito sensível a vibrações moleculares.
Uma imagem artística do espectro de pulso do infravermelho médio no fundo do campo elétrico que gera o pulso
Muitas tecnologias desenvolvidas ao longo dos anos permitiram hiperespectroscopia e imagem, permitindo que os cientistas observem fenômenos, como o comportamento das moléculas enquanto dobram, giram ou vibram para entender marcadores de câncer, gases de efeito estufa, poluentes e até substâncias nocivas. Essas tecnologias ultrassensíveis se mostraram úteis em áreas como detecção de alimentos, detecção bioquímica e até patrimônio cultural, e podem ser usados para estudar a estrutura de antiguidades, pinturas ou materiais esculturais.
Um desafio de longa data tem sido a falta de fontes de luz compactas capazes de cobrir uma faixa espectral tão grande e brilho suficiente. Os sincrotrons podem fornecer cobertura espectral, mas não possuem a coerência temporal dos lasers, e essas fontes de luz só podem ser usadas em instalações de usuário em larga escala.
Em um estudo recente publicado na Nature Photonics, uma equipe internacional de pesquisadores do Instituto Espanhol de Ciências Fotônicas, o Instituto Max Planck de Ciências Óticas, a Universidade Estadual de Kuban e o Instituto MAX Born for Linear Optics e a espectroscopia de alta linear. Ele combina uma fibra cristalina fotônica de anel anti-ressonante inflável com um novo cristal não linear. O dispositivo fornece um espectro coerente de 340 nm a 40.000 nm com um brilho espectral de duas a cinco ordens de magnitude maior que um dos dispositivos síncrotron mais brilhantes.
Estudos futuros usarão a duração do pulso de baixa fonte da fonte de luz para realizar análises de substâncias e materiais no domínio do tempo, abrindo novos caminhos para métodos de medição multimodal em áreas como espectroscopia molecular, química física ou física de estado sólido, disseram os pesquisadores.
Hora de postagem: 16-2023 de outubro