T2 La caja de pensar
La mayoría de los avances científicos suelen ser
incrementales, pequeños descubrimientos o pequeñas optimizaciones de lo
anterior que poco a poco van incrementando el conocimiento. Solo muy de vez en
cuando se produce un cambio, una nueva manera de mirar el problema, o un avance
tecnológico que abre un nuevo camino en el que avanzar.
Me cuesta pensar en un paradigma de la óptica, llevo poco
tiempo en este mundo y aun me queda mucho que aprender. Se me ocurre el láser,
que ha sido uno de los mayores logros del siglo XX y que ha revolucionado las
comunicaciones, la medicina, industria… Gracias a el tenemos CDs DVDs, lectores
de etiquetas de barras, tratamientos contra el cáncer, sistemas preciosos de
navegación…
Aun así, creo que es un avance muy general y no afecta de
manera directa a mis tesis. Por ello, me gustaría hablar de otro más específico
con relevancia en mi campo de estudio y que obviamente es más desconocido.
En 1982. T. Nylander et al. publicaron el primer artículo
que describía un sensor basado en el efecto SPR (Surface Plasmon Resonance)[1].
Se podría decir, de manera muy simplificada, que es un efecto de la luz que producido
en películas metálicas de espesor muy fino (en el orden de los nanómetros y
pocas micras). Cuando la luz incide en esta lámina, se forma una resonancia en
el espectro que es muy sensible al grosor de la película y al medio que lo
rodea (se desplaza a la izquierda o derecha en función del índice de
refracción).
Este artículo no fue el primero que describía este efecto. Éste
estaba ya establecido y había sido estudiado anteriormente. Pero si que fue la
primera vez que se pensó fuera de la caja y se le dio una nueva aplicación como
sensor [2].
De esta manera revolucionó el mundo de los sensores ópticos creando una nueva
familia de ellos.
Desde esa publicación, se ha incrementado de manera
exponencial artículos basados en éste . Se han creado sensores químicos y
biológicos con los que se pueden detectar gases, metales pesados, proteínas,
cadenas de ADN… Para ello se ha desarrollado nano-películas sensibles a
sustancias biológicas o químicas que cambian ligeramente sus propiedades cuando
interactúan con los componentes, haciendo que la resonancia se desplace y sea posible
detectarlo. En la actualidad se han conseguido sensores con sensibilidades muy
altas y se ha detectado compuestos nunca vistos hasta esa fecha.
Este tipo de avances son imprescindibles para la ciencia,
gracias a ellos se abren nuevos caminos y se aumenta el conocimiento. Aun así,
no hay que dejar de restarle importancia el resto de los descubrimientos, son
pequeños e incrementales, pero no se puede abrir nuevos caminos y luego no
seguirlos para ver hasta dónde llegan. En 1982 T. Nylander abrió un nuevo
camino y desde entonces se ha ido recorriendo con el desarrollo nuevos
sensores. En la actualidad, aun queda un largo recorrido por delante para
seguir avanzando.
[1] C. Nylander, B. Liedberg, and T. Lind,
“Gas detection by means of surface plasmon resonance,” Sensors and Actuators,
vol. 3, no. C, pp. 79–88, 1982.
[2] I. Del
Villar et al., “Optical sensors based on lossy-mode resonances,” Sensors
Actuators, B Chem., vol. 240, pp. 174–185, 2017.
El gran paradigma, como he comentado con Carlos https://terascientist.blogspot.com/2020/03/t2-abai-ii-el-paradigma-del.html#comments es el electromagnetismo clásico, las ecuaciones de Maxwell. Dentro de ello, probablemente el origen del uso de plasmones para detección pueda considerarse un paradigma de esta subdisciplina, pero no por ruptura con el grande, sino por particularización... supongo
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