Durante décadas, los científicos han alabado los láseres y sus capacidades para observar, detectar y medir elementos en el mundo natural que son demasiado pequeños para el ojo humano. El desafío siempre ha sido que los láseres son caros y grandes, lo que dificulta su uso en muchas situaciones.

En un estudio publicado en la revista Science escrito por Qiushi Guo, PhD, profesor asistente de la Iniciativa de Fotónica del Centro de Investigación Científica Avanzada del Centro de Graduados de la Universidad de la Ciudad de Nueva York (CUNY) y profesor de física en el Centro de Graduados de CUNY, se establece un enfoque novedoso para crear Láseres ultrarrápidos de alto rendimiento en chips nanofotónicos, que pueden utilizarse en múltiples sectores, incluido el entorno de inocuidad alimentaria.

Su trabajo se centra en miniaturizar el láser de bloqueo de modo, que describe como “un láser único que emite un tren de pulsos de luz coherentes y ultracortos en intervalos de femtosegundos”, equivalente a una billonésima de segundo. Su investigación aprovecha una plataforma de material emergente conocida como niobato de litio de película delgada (TFLN), que permite una conformación eficiente y un control preciso de los pulsos láser mediante la aplicación de una señal eléctrica de radiofrecuencia externa.

Gracias a su tamaño compacto, podría significar que estos láseres ultrarrápidos de modo bloqueado algún día podrían permitir que los teléfonos móviles diagnostiquen enfermedades oculares o que se analicen entornos en busca de E. coli y otros patógenos.

“Revelar las complejidades de sustancias desconocidas y comprender su composición química requiere una herramienta poderosa: la espectroscopia de absorción infrarroja”, dice el Dr. Guo a Food Quality & Safety. “Esta técnica tiene la capacidad de detectar con sensibilidad bandas de transición rotacionales o vibratorias altamente características exhibidas por una amplia gama de moléculas y grupos funcionales, es decir, las ‘huellas dactilares’ de diversos productos químicos”.

Dice que cuando se integra con un elemento de ampliación espectral óptico no lineal y un fotodetector, el láser de modo bloqueado a escala de chip se puede utilizar para crear un espectrómetro de espectroscopía de absorción infrarroja ultracompacto que pueden llevar las personas. “Al dirigir la salida del láser hacia el alimento examinado y analizar el espectro de luz reflejada, podemos descifrar y reconstruir rápidamente la composición química presente en el alimento”, dice el Dr. Guo. “Además, en comparación con otras técnicas de espectrómetro a escala de chip, nuestro láser puede generar una luz de señal muy brillante, lo que aumenta la precisión del análisis”. Este enfoque permite a las personas identificar rápidamente peligros potenciales, proporcionando una herramienta valiosa para garantizar la inocuidad alimentaria y proteger la salud pública.

Tradicionalmente, las inspecciones de inocuidad de los alimentos se han limitado a laboratorios, utilizando equipos sofisticados inaccesibles en la vida diaria de las personas. En consecuencia, es casi imposible obtener una comprensión clara de la inocuidad alimentaria antes de comerlos. Esta nueva tecnología transforma este paradigma al miniaturizar el espectrómetro a un tamaño comparable al de las cámaras de los teléfonos. “Ahora, las inspecciones de inocuidad alimentaria se pueden realizar sin esfuerzo en casa o en restaurantes con un simple clic en nuestros teléfonos”, dice el Dr. Guo. “Esta innovación disminuye significativamente el riesgo de enfermedades transmitidas por los alimentos, haciendo que el proceso [de inspección] sea más accesible y oportuno.

Fuente: foodqualityandsafety.com