Hace unos días hablábamos de la Universidad Técnica de Viena y sus esfuerzos para desarrollar un sistema que, apoyándose en la dispersión sufrida por un láser al atravesar un material, podría caracterizar compuestos químicos y, por tanto, detectar sustancias peligrosas como los explosivos. Caracterizar materiales es una necesidad de muchas áreas productivas, los que sean aficionados a la serie CSI recordarán que algún que otro capítulo analizan la composición de materiales encontrados en la escena de un crimen, así que, para facilitar esta labor, un equipo del Laboratorio de Microtecnología y Nanotecnología de Gaustadbekkdalen de Oslo (Noruega) ha desarrollado un sensor de rayos X capaz de mostrar la composición de un material en una fracción de segundo y con una alta precisión.
El proyecto ha sido llevado a cabo por SINTEF para dar respuesta a una demanda de la industria de instrumentación para realizar el análisis de materiales y, con tal fin, abordaron este proyecto en el que trabajaron en el desarrollo de un sensor basado en un diodo de derivación (que es la pieza clave en muchos sistemas destinados al análisis de materiales en múltiples campos):
El sensor consiste en una microestructura de doble cara que está fabricada sobre obleas de silicio. Estas estructuras son complejas y no son fáciles de producir. Hoy en día, solamente dos o tres empresas somos capaces de fabricar sensores así
El sensor, que mide 8x8 milímetros, requiere un tiempo de producción alrededor de las 8 semanas en un ambiente superlimpio, es decir, el de una sala blanca en el que se controlan las condiciones de pureza del aire y se evita que exista cualquier mota de polvo que pueda echar al traste un lote de producción al introducir defectos de fabricación de los dispositivos:
Incluso una mota de polvo puede provocar un cortocircuito o dañar la microestructura
El resultado del proceso es un sensor muy sensible a la luz y, gracias a estas propiedades, puede utilizarse para caracterizar materiales basándose en la espectroscopía, es decir, enviar la luz a través de un objeto y medir los cambios en las características del haz de luz para poder caracterizar el material. En este caso, se lanza un haz de rayos X y se hace pasar por el sensor que tiene dos caras (una orientada a la fuente del haz y, lógicamente, la cara posterior). El lado orientado a la fuente absorbe el haz de rayos X directamente y éste atraviesa el material pasando por la microestructura del sensor que forma una especie de anillos concéntricos con mismo centro pero radio creciente que eliminan cualquier ruido que pueda tener la señal y ofreciendo una característica del material prácticamente inmediata, incluso para materiales como el plomo, el cadmio o el mercurio.
Sumando estos factores su funcionamiento con un bajo consumo energético y su gran precisión, los responsables del proyecto estiman que tendrán una gran demanda de este componente para su integración en futuros equipos de media.
Imagen: Sintef