Os métodos ópticos analíticos são vitais para a sociedade moderna porque permitem a identificação rápida e segura de substâncias em sólidos, líquidos ou gases.Estes métodos baseiam-se na interacção diferente da luz com estas substâncias em diferentes partes do espectro.Por exemplo, o espectro ultravioleta tem acesso direto às transições eletrônicas dentro de uma substância, enquanto o terahertz é muito sensível às vibrações moleculares.
Uma imagem artística do espectro de pulso no infravermelho médio no fundo do campo elétrico que gera o pulso
Muitas tecnologias desenvolvidas ao longo dos anos permitiram a hiperespectroscopia e a imagem latente, permitindo aos cientistas observar fenómenos como o comportamento das moléculas à medida que se dobram, giram ou vibram, a fim de compreender marcadores de cancro, gases com efeito de estufa, poluentes e até substâncias nocivas.Essas tecnologias ultrassensíveis provaram ser úteis em áreas como detecção de alimentos, detecção bioquímica e até mesmo patrimônio cultural, e podem ser usadas 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 com brilho suficiente.Os síncrotrons podem fornecer cobertura espectral, mas não possuem a coerência temporal dos lasers, e tais fontes de luz só podem ser usadas em instalações de usuários de grande escala.
Em um estudo recente publicado na Nature Photonics, uma equipe internacional de pesquisadores do Instituto Espanhol de Ciências Fotônicas, do Instituto Max Planck de Ciências Ópticas, da Universidade Estadual de Kuban e do Instituto Max Born de Óptica Não Linear e Espectroscopia Ultrarrápida, entre outros, relatam uma fonte de driver de infravermelho médio compacta e de alto brilho.Ele combina uma fibra de cristal fotônico de anel anti-ressonante inflável com um novo cristal não linear.O dispositivo oferece um espectro coerente de 340 nm a 40.000 nm com um brilho espectral duas a cinco ordens de magnitude maior do que um dos dispositivos síncrotron mais brilhantes.
Estudos futuros usarão a duração do pulso de baixo período da fonte de luz para realizar análises de substâncias e materiais no domínio do tempo, abrindo novos caminhos para métodos de medição multimodais em áreas como espectroscopia molecular, físico-química ou física do estado sólido, disseram os pesquisadores.
Horário da postagem: 16 de outubro de 2023