Investigadores del Centro de Tecnología Nanofotónica (NTC) de la Universitat Politécnica de Valencia (UPV) han presentado sus últimos avances en el desarrollo de nuevos sensores basados en metamateriales, entre los que destacan unos prototipos de dispositivos fotónicos para la detección de gases, así como de filtros y sensores que permiten detectar sustancias como explosivos, drogas o medicamentos en concentraciones muy bajas.
En el primero de los casos, los sensores desarrollados –a escala de laboratorio– en el Centro de Tecnología Nanofotónica de la UPV combinan una “alta sensibilidad” de detección y bajas pérdidas, según ha informado la institución académica en un comunicado. Alejandro Martínez, investigador del NTC, explica que el diseño se hace de tal forma que la respuesta del metamaterial cambia “radicalmente” ante la presencia de una determinada sustancia próxima a él.
“El cambio es tan brusco, la sensibilidad es tan alta, que se pueden detectar cantidades muy pequeñas de sustancia, hasta capas moleculares de soluciones químicas o de gases”, ha apuntado Martínez. Además, los sensores funcionan a frecuencias del infrarrojo, en las que las pérdidas de los metamateriales son más bajas que en el visible, donde se han desarrollado la mayoría de sensores ópticos comerciales.
Los investigadores del NTC están trabajando también en el desarrollo de detectores en el rango del terahertzio. Según explica Alejandro Martínez, la mayoría de sustancias naturales no responden al campo electromagnético en este rango de frecuencias. Esto ha originado la existencia de un rango espectral entre 0.3 y 10 terahertzios, conocido como el ‘THz gap’, donde hay una “casi absoluta ausencia” de dispositivos electromagnéticos. Sin embargo, esa región frecuencial es “muy interesante”, ya que sustancias como explosivos, drogas o medicamentos presentan resonancias de absorción en ella.
Así, las propiedades especiales de los metamateriales han permitido acceder a esa zona. “Ahora es posible la implementación de medios electromagnéticos basados en metamateriales con respuesta en ese ‘THz gap’. En el NTC se están desarrollando filtros y sensores basados en metamateriales para operar precisamente en esa región espectral, de gran importancia desde el punto de vista de la seguridad”, ha destacado Alejandro Martínez.
