Un peine para desenredar la estructura molecular de los materiales
Una representación gráfica de un peine de frecuencias ópticas puede describirse como una serie de dientes muy finos en un hermoso continuo con todos los colores y longitudes de onda posibles. Su espectro se produce a partir de millones de pulsos láser ultracortos de diferentes colores y muy cercanos, que corresponden a los millones de diferentes frecuencias (o longitudes de onda) del espectro electromagnético. Los peines de frecuencias, introducidos en la década de 1990, han revolucionado las mediciones de la frecuencia y el tiempo. Se utilizan ampliamente en metrología óptica, han allanado el camino a los relojes atómicos y han proporcionado la resolución más alta jamás conseguida en espectroscopía láser. En el ámbito de la espectroscopia molecular, su enorme cobertura espectral —junto con la elevadísima resolución espectral de cada «diente» del peine— permite identificar átomos y moléculas individuales. Sin embargo, hasta ahora, la espectroscopía en el infrarrojo medio (IR) —correspondiente a longitudes de onda de 2 a 20 micrómetros, el rango conocido como «huella dactilar molecular»— era muy poco utilizada por especialistas médicos y científicos. Esto era debido a la naturaleza voluminosa de los sistemas, impuesta por un método indirecto de producción del espectro infrarrojo medio. Los científicos que trabajan en el proyecto «Monolithic frequency comb generators in the mid-infrared» (IRCOMB), financiado por la Unión Europea, han demostrado por primera vez la producción directa de peines de frecuencias en el infrarrojo medio, basándose en nuevas técnicas y en la elección de materiales que permiten un empaquetamiento compacto. La fuente miniaturizada está formada por un microrresonador cristalino bombeado por un láser de onda continua. Mediante un proceso no lineal denominado mezcla de cuatro ondas, los científicos han producido un amplio espectro de peine en torno a los 2,5 micrómetros que está llamado a revolucionar la ciencia y la medicina. IRCOMB ha llevado la espectroscopía por peine de frecuencias a la región de la «huella dactilar molecular» mediante un dispositivo pequeño y compacto, adecuado para ser utilizado por expertos médicos y científicos. Esta tecnología de altísima resolución promete facilitar la comprensión de las moléculas que componen los materiales diseñados, los organismos vivos y el Universo.
