Con millonésimas de un metro crea investigador técnica para mediciones empleando luz

Los acercamientos logrados en nanometría no tienen parámetros comparativos a nivel mundial para aplicaciones industriales.

Determinados científicos, investigadores y académicos de disciplinas como biología, ingeniería mecánica, o de la industria farmacéutica, emplean para sus proyectos elementos de la escala nanométrica (nano corresponde a una mil millonésima parte de un metro). Manipular este tipo de compuestos requiere de herramientas de precisión extrema, al igual que para hacer mediciones de alta exactitud. Responde a esta necesidad el trabajo profesional del doctor Rodolfo Cortés Martínez, miembro del Centro de Investigación Científica y de Educación Superior (CICESE) en Monterrey, quien ha desarrollado un proceso de medición basado en la interferencia de campos evanescentes en el campo lejano.

“Se trata de una técnica no invasiva capaz de medir objetos o compuestos de dimensiones nanométricas sin que sufran ningún daño. De manera que se coloca un objeto a medir entre las fuentes de luz y se considera la separación de ellas, a continuación se hace la cuantificación de las franjas que se generan a través de su periodicidad y considerando nuestra distancia de observación, a fin de que nosotros podamos determinar los diámetros o espesores de objetos que son susceptibles de ser dañados empleando otros instrumentos mecánicos.

“Otra forma distinta de lograrlo es usar una fuente en vez de dos, colocando objetos específicos sobre ella de tal manera que esparzan la luz y para nuevamente capturar su superposición con una cámara muy especializada y nuevamente las franjas de interferencia nos darán una medida de las dimensiones o de la separación entre los objetos inmersos en ese campo de luz”.

El físico Cortés Martínez explica una aplicación de las técnicas interferométricas para sensar el desplazamineto relativo de objetos a escalas nanométricas como lo es el de aproximar una fibra óptica afilada a una muestra. Para hacer este tipo de aproximaciones a esas escalas se requiere una serie de etapas: “una de tipo mecánico, que emplea un tornillo micrométrico, y otra es acercarse en distancia de micras aproximadas a unos 300 nanómetros, para la cual desarrollamos una técnica óptica basada en interferencia de luz que nos da una medida de aproximación a la superficie de la punta de lo que queremos caracterizar.

“Nuestra técnica usa la reflexión de la luz a través de la punta de una fibra óptica, y la reflexión hace interferencia consigo misma en el espacio. Esa luz es captada por una cámara especializada y nos muestra el patrón de interferencia de las dos fuentes de luz, y entonces el acercamiento de esas franjas es el valor que podemos buscar”.

Hasta el momento esta técnica se ha utilizado en un proyecto conjunto entre el Grupo de NanoÓptica del CICESE Unidad Monterrey y el doctor Héctor Rafael Siller Carrillo del Tecnológico de Monterrey Campus Monterrey, el cual se complementó con otra denominada lógica difusa; la combinación de ambos sistemas se ha empleado para un dispositivo llamado microscopio de campos cercanos.

El especialista en Óptica refiere que el concepto de la interferencia de la luz como un medio de aproximación ha dado como resultado una publicación en la que se explica cómo se crearon dos fuentes de luz en la superficie de un prisma, de manera que la luz que se esparce en la superficie de ésta es capturada lejos de la superficie usando una cámara, a fin de que esa superposición de la luz dé nuevamente franjas de interferencia con la información que se requiera.

El doctor Cortés Martínez se ha formado científicamente en la Plasmónica, la rama de la Óptica a escala nanométrica que se basa en el estudio de los procesos de interacción con la luz.

Señala que las técnicas de Metrología con necesidades de aproximaciones nanométricas o una medición que no sea invasiva o destructiva se realiza en especialidades como la Ingeniería Mecánica, por la precisión para medir desgastes de las herramientas mecánicas, entre muchas otras aplicaciones.

Los proyectos en los que se ha empleado la técnica del doctor Cortés Martínez han dado pie a la publicación de dos artículos científicos en revistas internacionales especializadas.

La unidad Monterrey del CICESE se aloja en el Parque de Investigación e Innovación Tecnológica (PIIT), en Apodaca, Nuevo León; además de realizar importantes vínculos académicos y de integración con el Tecnológico de Monterrey y la Universidad Autónoma de Nuevo León, ha logrado vínculos con diversas cámaras industriales y agrupaciones empresariales.

(Agencia ID)