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El misterioso poder de los LIBS: ¿Cómo los láseres rompen instantáneamente la materia y revelan su composición?
De 2000 a 2010, el Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. (ARL) realizó investigaciones sobre la posible expansión de la tecnología LIBS, centrándose en la detección de materiales peligrosos.
Las aplicaciones durante este tiempo incluyen la detección remota de residuos explosivos y otros materiales peligrosos, la identificación de minas terrestres de plástico y la caracterización de materiales de diversas aleaciones metálicas y polímeros. Los resultados del estudio ARL sugieren que LIBS puede distinguir entre materiales energéticos y no energéticos.
En 2003, la comercialización de espectrómetros de banda ancha y alta resolución permitió que los sistemas LIBS detectaran con sensibilidad bajas concentraciones de elementos químicos.
De 2000 a 2010, la investigación de aplicaciones LIBS de ARL incluyó: probar la detección de sustitutos de halón, sistemas LIBS portátiles para detección de plomo en suelo y pintura, y estudiar la emisión espectral de aluminio y óxidos de aluminio en diferentes entornos de gas. y detección demostrada y capacidades de discriminación de materiales geológicos, minas de plástico, explosivos y agentes de guerra química y biológica.
En la década de 2010, LIBS se consideró una de las pocas técnicas analíticas que podían implementarse en el campo hasta 2015, y la investigación reciente se ha centrado en la miniaturización y los sistemas portátiles. Algunas aplicaciones industriales de LIBS incluyen la detección de mezclas de materiales, análisis de inclusiones en acero, análisis de escoria en metalurgia secundaria, análisis de procesos de combustión e identificación eficiente en tareas específicas de recuperación de materiales.
LIBS también se utiliza ampliamente en el análisis de muestras farmacéuticas y se está expandiendo aún más con técnicas de análisis de datos.
En estudios recientes, se ha investigado LIBS como una herramienta de análisis de alimentos rápida y mínimamente destructiva, adecuada para el análisis químico cualitativo y cuantitativo, y se ha considerado su uso como tecnología analítica de procesos (PAT) o herramienta portátil. Se han analizado una amplia variedad de alimentos, entre ellos leche, productos de panadería, té, aceites vegetales, agua, cereales, harina, patatas, dátiles y diferentes tipos de carne, utilizando LIBS.
Algunos estudios han demostrado su potencial para detectar la adulteración de ciertos alimentos. LIBS también se ha evaluado como una técnica prometedora de imágenes elementales en carne. En 2019, investigadores de la Universidad de York y la Universidad John Moores de Liverpool utilizaron LIBS para estudiar los restos de 12 ostras europeas (Ostrea edulis) de la isla Conors, Irlanda. Los resultados destacan la aplicación de LIBS para determinar el comportamiento estacional y la biodiversidad prehistóricos. y proceso de crecimiento.
El desarrollo de esta tecnología sin duda avanza hacia capacidades analíticas mejoradas, ya sea en el ámbito militar, en la industria o en todos los aspectos de la vida.
La tecnología LIBS que utiliza láseres de pulso corto ha entrado gradualmente en el campo de la investigación. Este método crea una columna de plasma en un gas mediante la concentración de pulsos láser ultrarrápidos. El plasma autoluminoso generado se destaca por su baja continuidad y su ancho de línea pequeño. Este fenómeno se produce debido al equilibrio entre la sujeción de intensidad causada por el fuerte pulso láser en el medio denso y el proceso de fibrización, evitando así más procesos de ionización multifotón/tunelización, mostrando un gran potencial en el análisis de materiales.
Entonces, a medida que se desarrolla la tecnología LIBS, ¿estamos listos para adoptar más cambios provocados por la tecnología láser y aprovechar al máximo su potencial de aplicación en la vida diaria?
