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CIENCIA | Un artículo de la ULL, entre los mejores de 2020 según Advanced Materials Technologies

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La revista Advanced Materials Technologies ha seleccionado un artículo científico en el que participan Inocencio R. Martín y Víctor Lavín, investigadores del Grupo de Espectroscopía Láser y Altas Presiones de la Universidad de La Laguna, para incluirlo en el volumen virtual Best of Advanced Materials Technologies 2020 como uno de los mejores trabajos científicos del año. El artículo da cuenta de los experimentos realizados para mejorar la medición mediante láser de la presión.

Concretamente, en su experimento se ha logrado una mejora sin precedentes (≈20 veces) del calentamiento inducido por láser del material utilizado para la medición en condiciones de vacío, que se utiliza para convertir el termómetro luminiscente en el sensor remoto de la presión de vacío. Este método, altamente sensible, abre nuevos horizontes en el uso de espectroscopías láser y de luminiscencia en la detección óptica de ultra-bajas presiones de forma remota y con alta resolución espacial, lo que permite la determinación remota del nivel de vacío en áreas de tamaño submicrométrico.

Este trabajo demuestra, por primera vez, cómo superar el límite de detección óptica de la presión en un sistema utilizando técnicas de espectroscopías láser y de luminiscencia. Se ha podido detectar, de forma remota, presiones de muy alto vacío, en el intervalo de ~105 a ~102 bares, correlacionando las variaciones de presión en el sistema con los cambios inducidos por temperatura en la intensidad relativa de las bandas de emisión (525/550 nm) del ion ópticamente activo de Erbio (Er3+) en vanadato de itrio (YVO4), codopado, además, con iones Yterbio (Yb3+).

El efecto se basa en que los procesos de calentamiento-enfriamiento del material, por absorción de la radiación láser en el infrarrojo cercano por los iones Yb3+, que cambian con la presión del medio. A presión ambiente, la transferencia de calor del material al medio circundante es alta y disipa su calor rápidamente, perdiendo temperatura. Sin embargo, esta transferencia disminuye significativamente al disminuir la cantidad de moléculas del medio circundante al hacer alto vacío, lo que permite que la temperatura del material sea más alta y estable en el tiempo.

El trabajo, titulado Optical Vacuum Sensor Based on Lanthanide Upconversion- Luminescence Thermometry as a Tool for Ultralow Pressure Sensing, ha sido realizado en colaboración con investigadores del Departament of Rare Earth de la Facultad de Química de la Adam Mickiewicz University de Poznań Polonia). Las medidas experimentales fueron realizadas en el Laboratorio de Espectroscopía Láser y Altas Presiones de la Universidad de La Laguna durante una estancia de investigación de Marcin Runowski.

La revista Advanced Materials Technologies de la Editorial Wiley es una cabecera de alta calidad que publica trabajos de investigación centrados en aplicaciones tecnológica de materiales con un especial enfoque en el diseño, fabricación e integración de dispositivos avanzados, así como en nuevas tecnologías basadas en materiales novedosos. Esta revista quiere servir de puente entre la investigación fundamental realizada en los laboratorios y la industria, cubriendo distintos temas como energía, salud, electrónica, óptica, microfluidos, sensores, seguridad alimentaria y tecnologías medioambientales.

Esta investigación es una muestra más de la pujanza de la Universidad de La Laguna en el ámbito de la Física, un hecho que ha quedado recientemente refrendado por la presencia de estos estudios de la institución tinerfeña en el ranking que el periódico El Mundo dedica a las mejores titulaciones de toda España.