Crean un espectrómetro en miniatura capaz de insertarse en un 'smartphone'
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detectan exoplanetas y diagnostican el cáncer

Crean un espectrómetro en miniatura capaz de insertarse en un 'smartphone'

Los espectrómetros son uno de los instrumentos científicos más utilizados del mundo. Sirven para conocer la composición de un objeto a partir de la luz que reflejan, ya sea un planeta o una célula

Foto: (Imágenes: Jie Bao y Moungi Bawendi)
(Imágenes: Jie Bao y Moungi Bawendi)

Aunque menos conocido para los que nunca ha pisado un laboratorioque el microscopio,el espectrómetro es uno de los instrumentos científicos más básicos yutilizados en la investigación científica. Tiene cabida tanto en astronomía, donde se emplea para estudiar exoplanetas desde miles de kilómetros, hasta en medicina, donde ayuda a diagnosticar por ejemplo el cáncer de piel, o en química de materiales, en la que se emplea para analizar sustancias desconocidas.

Un espectrómetro analiza la luz que refleja un objeto para averiguar de qué está hecho. Fue Isaac Newton en el siglo XVII quien demostró que utilizando un prisma se podía descomponer la luz blanca en una serie de franjas de luz de colores en función de su longitud de onda. Dependiendo de la fuente de luz, de si por ejemplo provenía del sol o de una vela, ese espectro era diferente.

Si somos capaces de entender qué huella deja cada material, podemos utilizar esa luz para averiguar de qué está hecho el objeto que la emite o refleja

Hoy sabemos que esto es así porque la composición molecular de todo los que emite o refleja luz deja una huella en esta. Si somos capaces de entender qué huella deja cada material, podemos utilizar esa luz para averiguar de qué está hecho el objeto que la emite o refleja, ya sea un cuerpo celeste lejano o unas cuantas células humanas.De forma que se inventaron los espectrómetros, que hacen precisamente eso: analizar la luz para averiguar de qué están hechos los objetos.

Tintas sensibles a la luz

Por eso resultan tan útiles. Y a partir de ahora, según cuenta Popular Mechanics,podría serlo aún más, ya que un equipo de científicos de la Universidad de Tsinghua en Pekín, China, ha encontrado un modo de fabricar espectrómetros muy pequeños, lo suficiente como para que quepan dentro de un smartphone. Eso abre un enorme abanico de posibilidades, como por ejemplo el desarrollo de aplicaciones capaces de realizar pruebas médicas, como tests para diagnosticar cáncer de piel,con precisión y sencillez.

Lo que han utilizado el físico Jie Bao y su colega Moungi Bawendi, químico del MIT, son microscópicas cantidades de una serie de tintas sensibles a la luz. Puesto que las cantidades son muy pequeñas, también el coste de producir estos nuevos instrumentos lo son, según cuentan en el artículo de Nature en el que los han dado a conocer.

Bao explica que la mayoría de los que se utilizan hoy en día funcionan más o menos de la misma forma: descomponen la luz que reciben, haciéndola pasar por una serie de aberturas mecánicas móviles para ver exactamente qué ancho de banda de luz encaja en cada abertura. Puesto que incluye delicadas y complejas piezas móviles, estos instrumentos suelen tener un tamaño considerable, difícil de reducir, y suelen ser caros, debido a que deben ser precisos y delicados.

'Adelgazar' misiones espaciales

El invento de Bao funciona de una forma más sencilla. Se trata de utilizar unacuadrícula transparente y plana con 195 diminutas ventanas, compuestasde puntos cuánticos coloidales, y pintar cada una de ellas de un color diferente con una tinta especial. Cada unade ellas absorbe una longitud de onda determinada, y deja pasar las demás, de forma que cuando la luz pasa a través de la cuadrícula e incide sobre el sensor CCD (el de la cámara del móvil) situado debajo, este registra qué cambios ha experimentado la luz para que un ordenador pueda después comparar los datos y reconstruir qué longitudes de onda conformaban la luz original.

'La gente que planea las misiones espaciales mide cada gramo, y este sistema podría ser una forma muy sencilla de adelgazar esas misiones'

Puesto que los espectrómetros tienen muchas aplicaciones en distintas ramas de la ciencia, Bao prevé un enorme rango de usos para su invento. Por ejemplo, podrían ser fácilmente incorporables a smartwatches y móviles, permitiendo que cualquiera pueda, por ejemplo, diagnosticar un cáncer de piel. “Eso es lo que realmente espero, verlos en los móviles en un futuro cercano”.

También podrían llegar al espacio. Los espectrómetros se utilizan ampliamente en la exploración espacial, y este sistema es más barato y ligero que la generación actual. “La gente que planea las misiones espaciales mide cada gramo que pone en órbita, y este sistema podría ser una forma muy sencilla de adelgazar esas misiones”.

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