Nuevo láser detecta a distancia de que están hechos los objetos
Espectro infrarrojo (um = microns) (crédito: Infrared Process Heating Handbook for Industrial Applications, Industrial Heating Equipment Association)
Un nuevo láser que puede mostrar de que están hechos los objetos podría ser utilizado en aviación militar para identificar peligros no visibles o escondidos, tales como armamentos.
“Para los esfuerzos de inteligencia y defensa, esto podría significar un nuevo par de ojos”, indicó Mohammed Islam, profesor de ingeniería eléctrica y ciencia de la computación en la Universidad de Michigan.
El sistema, elaborado con tecnología muy reciente de telecomunicaciones, emite un pulso de banda ancha de luz infrarroja (múltiples longitudes de onda).
Aunque la mayoría de rayos láser emite luz de una sola longitud de onda, o color, láser super-continuos como éste emiten un paquete de luz con varias columnas de luz cubriendo un rango mayor de longitudes de onda –una mezcla de colores. Debido a que este rayo está en la porción infrarroja del espectro, es invisible al ojo humano. Pero es capaz de proporcionar información valiosa de los materiales.
El infrarrojo contiene lo que los científicos llaman un “”rango de huella dactilar espectral” –frecuencias a las cuales pueden detectar ecos de las vibraciones de moléculas que conforman una substancia sólida.
La huella dactilar espectral de una substancia revela que longitudes de onda de luz ha absorbido el material y cual ha sido reflejada. Substancias distintas absorben y reflejan distintas longitudes de onda.
Al dirigir un láser de este tipo sobre un objetivo y analizar la luz reflejada, los investigadores pueden indicar la composición química del objetivo.
“Una estructura gris parecerá gris en la luz visible, pero en infrarroja puedes ver no sólo la forma, sino también lo que hay dentro”, dijo Islam.
El ejército utiliza para la huella dactilar espectral para identificar objetivos en este momento y hasta cierto punto. Pero utiliza la luz emitida por el sol, lo cual podría ser un problema en un día nublado o de noche.
Aunque los láser infrarrojos de banda ancha ya existen, este es más poderoso, dice Islam. Su equipo hizo pruebas con un prototipo de 5 watts. Ellos han construido una versión de 25.7 watts. Y están ya trabajando en otro prototipo de 50, y espera entrar en pruebas en la última parte de este año.
Estos láser de alto poder podrían brindar a aviones en vuelo a gran altitud la capacidad de iluminar una región con una brillantez comparable a la luz del sol, y sacar imágenes de esa región. Varios sensores químicos en uso hoy trabajan cerca de este rango, pero muy pocos, si es que existe alguno, puede hacer este trabajo desde largas distancias.
Más allá de las aplicaciones militares, este dispositivo tiene el potencial de mejorar las tecnologías de seguridad en aeropuertos, hacerlos más seguros. “Esos son dispositivos de detección que buscan golpes donde no deben haber golpes”, dijo Islam. “Buscan formas que son raras o distintas, pero no pueden ver la composición química de las formas. Es por eso que debes quitarte los zapatos. Pero nuestro láser puede detectar la composición química”.
Los investigadores construyeron el láser utilizando su método ya patentado que usa tecnología de fibra óptica avanzada y saca ventaja de la física natural de la fibra para luz.
En el 2012, el equipo científico pasó una semana realizando pruebas con su prototipo de 5 watss en la base Wright Patterson de la fuerza aérea estadounidense. Colocaron un láser en una torre de 12 pisos y dirigieron su rayo hacia objetivos más o menos 1.5 kilómetros de distancia. Varios instrumentos de laboratorio y cámaras científicas fueron usadas para verificar la calidad del rayo y el nivel de señal.
Más información aquí.
Comentarios