Llevar el análisis de los contaminantes atmosféricos al siguiente nivel
Los investigadores del proyecto ELFIS, financiado con fondos europeos, han desarrollado un dispositivo novedoso basado en láser que permite medir continuamente y en tiempo real los contaminantes atmosféricos y su reacción con otros gases y la luz solar. Se cree que esta tecnología es el primer espectrómetro de doble peine ultravioleta (UV) de banda ancha del mundo, y se describe en un artículo publicado en la revista «Optica». La espectroscopia de doble peine utiliza dos fuentes láser con líneas de frecuencia discretas y regularmente espaciadas. Las fuentes láser con este tipo de espectro se denominan peines de frecuencias ya que, al disponerse según sus frecuencias ópticas, la luz emitida se asemeja a los dientes de un peine. Cuando la luz penetra en un material gaseoso, las moléculas del gas absorben parte de la luz, lo que cambia las longitudes de onda de la luz. Estas longitudes de onda alteradas proporcionan a los científicos información valiosa sobre los ingredientes y las propiedades ópticas del gas que están analizando.
Una característica única
Como se explica en una noticia publicada en el sitio web del coordinador del proyecto ELFIS, la Universidad Técnica de Graz (TU Graz), Austria, la particularidad del espectrómetro de ELFIS es que su sistema láser emite pulsos de luz dobles en el espectro ultravioleta. Cuando la luz ultravioleta penetra en las moléculas de gas, las excita electrónicamente y también las hace girar y vibrar de formas únicas para cada gas. El espectrómetro de doble peine UV de banda ancha tiene tres ventajas con respecto a los espectrómetros convencionales. La primera es que el gran ancho de banda de la luz UV emitida permite recoger mucha información sobre las propiedades ópticas de la muestra de gas con una sola medición. Su segunda ventaja es la alta resolución espectral alcanzada, y la tercera, los tiempos de medición breves que implica el análisis de muestras de gas. «Esto hace que nuestro espectrómetro sea adecuado para mediciones sensibles que permiten observar con gran precisión los cambios en las concentraciones de gas y el curso de las reacciones químicas», señala Lukas Fürst, estudiante de doctorado de la TU Graz y autor principal del estudio. El equipo de investigación utilizó un contaminante atmosférico llamado formaldehído para probar su espectrómetro. El formaldehído es una sustancia química de olor fuerte, incolora e inflamable que se fabrica de manera industrial y se utiliza principalmente en la elaboración de resinas industriales para tableros de partículas y revestimientos. «Con nuestro nuevo espectrómetro se pueden controlar en tiempo real las emisiones de formaldehído en la industria textil o de transformación de la madera, así como en las ciudades con niveles elevados de smog, lo que mejora la protección del personal y del medio ambiente», explica la autora principal del estudio, Birgitta Schultze-Bernhardt, catedrática de la TU Graz. Sin embargo, el formaldehído no es el único contaminante sobre el que se puede utilizar el espectrómetro. Su aplicación también se extiende a contaminantes atmosféricos como los óxidos de nitrógeno y el ozono, así como a otros oligogases relevantes para el clima. Los investigadores apoyados por ELFIS (Electronic Fingerprint Spectroscopy) esperan que esta nueva información sobre cómo afectan estos gases a la atmósfera pueda allanar el camino a nuevas estrategias para mejorar la calidad del aire. Para más información, consulte: Proyecto ELFIS
Palabras clave
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