En el marco del proyecto NANOPHOS se han aportado pruebas sobre las variaciones de las propiedades ópticas de los medios nanoestructurados y nanocompuestos. Estas alteraciones sin pérdidas en los materiales expuestos a agentes contaminantes podrían, en un futuro, permitir la puesta en práctica de principios de funcionamiento innovadores para un nuevo tipo de sensores de gas «inteligentes».
Los dispositivos sensores para la detección de pequeñas concentraciones de gases reductores deben poseer una elevada sensibilidad y selectividad ante los componentes gaseosos, además de un tiempo de respuesta corto. También deben ser fiables en un amplio rango de temperaturas que abarque las necesidades siempre en aumento de controlar las emisiones contaminantes producidas en los procesos industriales y laboratorios. Con la vista puesta en los principios de funcionamiento ya establecidos de los sensores de gases, la investigación realizada en el proyecto NANOPHOS se centró en la utilización de medios nanoestructurados y nanocompuestos para mejorar su efectividad. Para ello, se investigaron los efectos no lineales de las interacciones entre luz y materia en materiales expuestos a un entorno químico en los laboratorios de la Fundación para la Investigación y la Tecnología Hellas (Grecia).
Más concretamente, el interés de los investigadores se dirigió a finas películas de nanopartículas de metales nobles depositadas o integradas en distintos materiales dieléctricos. Su elevada respuesta óptica no lineal, que puede mejorarse mediante la excitación por luz de plasmones de superficie, los convertía en candidatos perfectos para convertirse en sensores optoelectrónicos de gas. Parámetros como el espesor de las películas, el tamaño y la morfología de las nanopartículas depositadas, así como el pretratamiento de sustratos pueden, no obstante, influir de forma significativa en su respuesta óptica no lineal. Para determinar la susceptibilidad óptica de las películas continuas de oro y las películas ultrafinas de oro que presentan morfología de islote, se utilizaron las técnicas del efecto Kerr óptico, el barrido en Z y la limitación óptica. Se observaron por primera vez de forma experimental variaciones significativas de las propiedades ópticas no lineales de las películas de oro debidas a la exposición a agentes contaminantes.
También se investigó la capacidad para controlar las condiciones en las que las películas finas de oro se preparan y en consecuencia regulan sus propiedades ópticas. Se prevé que esta línea de investigación abrirá nuevos caminos para conseguir un alto nivel de distinción sensora entre gases como el nitrógeno y los óxidos de azufre y otros contaminantes.
Asignatura: CRF
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