Un dispositivo de obtención de imágenes más pequeño y barato podría facilitar el acceso al cribado
En el proyecto FLASH, financiado con fondos europeos, se ha demostrado que es posible diseñar un láser que funcione en el rango de terahercios (THz) y que pueda fabricarse utilizando el proceso y los materiales compatibles con los utilizados en la microelectrónica a base de silicio. Estos materiales constituyen más del 98 % del mercado mundial de semiconductores, lo que hace posible la producción en masa. El dispositivo es un láser de cascada cuántica de silicio-germanio extremadamente compacto y adaptable. «Esta estructura de THz de silicio-germanio, más barata y práctica, supondría un punto de inflexión para muchas aplicaciones de THz. Para llegar al mercado de masas, el coste de una fuente de THz tendría que ser inferior a 100 EUR, lo que es posible en nuestro dispositivo. «Dado que el precio actual suele ser de miles de euros, estamos seguros de que nuestro dispositivo se comercializaría con facilidad», explica la coordinadora del proyecto, Monica De Seta, que trabaja en el Departamento de Ciencias de la Universidad de Roma Tre (Italia). Una vez hecho realidad, este dispositivo ampliaría las posibilidades de uso del cribado de THz, desde un acceso médico más fácil hasta un uso más amplio en el ámbito de la seguridad. «Por ejemplo, un diagnóstico del cáncer de piel requiere una cita con un médico especialista en un hospital. Se puede ahorrar una cantidad significativa de tiempo si se puede emplear una técnica de diagnóstico segura y fiable en el punto de atención en un centro de atención primaria». Para que sean viables, los sistemas de obtención de imágenes de cáncer de piel para atención primaria tendrían que costar menos de 10 000 EUR, con una fuente de luz compacta que emita 1 milivatio a temperatura ambiente. «FLASH ha demostrado que el dispositivo que hemos diseñado puede cumplir estos parámetros», afirma De Seta. «Esto es especialmente importante, ya que la detección precoz es clave para lograr unas tasas de supervivencia elevadas». Un uso más amplio de las técnicas de obtención de imágenes oncológicas en tres dimensiones reduciría significativamente el trauma y el tiempo de permanencia del paciente en el hospital en comparación con las técnicas de biopsia actuales. Además de mejorar los resultados, la reducción del número de procedimientos invasivos reduciría el coste para los profesionales sanitarios. «El proyecto ha demostrado que, siguiendo el estándar de producción en masa de microelectrónica a base de silicio, la tecnología puede ser rentable».
Aprovechar el poder de la comunicación de gran ancho de banda
No solo el diagnóstico médico y la seguridad podrían beneficiarse. La banda de frecuencias de los THz promete un gran ancho de banda, lo que supone una capacidad potencial de comunicación de datos del orden de los terabits por segundo. Esto hace posible la comunicación avanzada de datos hacia el estándar 6G. El ancho de banda que podría suministrar la unidad de FLASH está un orden de magnitud por encima de la onda milimétrica 5G (20 Gbit/segundo). Las ondas de THz permiten una propagación sin línea de visión y funcionan bien a pesar de la niebla, el polvo y las turbulencias. «Además, la banda de frecuencias de los THz no se ve afectada por el ruido ambiental procedente de fuentes ópticas ni está asociada a ninguna restricción sanitaria o de seguridad», añade De Seta. La detección medioambiental, el desarrollo de fármacos, el control de la producción y la computación cuántica basada en semiconductores también podrían aprovechar el trabajo multidisciplinar del equipo.
Palabras clave
FLASH, cribado, láser de cascada cuántica, técnicas de obtención de imágenes oncológicas en tres dimensiones, banda de frecuencia de los THz, diagnóstico médico, semiconductor, detección medioambiental
