La tecnología de luz de infrarrojo cercano (NIR), reconocida por su capacidad de detección rápida y no destructiva, juega un papel crucial en una variedad de aplicaciones que abarcan desde pruebas de alimentos hasta la biomedicina, pasando por la seguridad y la agricultura. La clave para extender su uso en estos ámbitos radica en el desarrollo de fósforos NIR que no solo sean compactos y eficientes, sino también económicos. Esta combinación de características es esencial para maximizar su adopción y funcionalidad en diversas industrias.
El NIR pc-LED, conocido por su bajo coste y longitud de onda de emisión ajustable, se ha convertido en un foco esencial de la investigación contemporánea en este ámbito. El éxito de estas tecnologías depende crucialmente del desarrollo de materiales luminiscentes NIR que ofrezcan emisión de banda ancha, alta eficiencia luminosa y una notable estabilidad térmica.
Un reciente estudio liderado por el Dr. Gemei Cai de la Universidad Central del Sur en China ha marcado un hito en la evolución de los fósforos NIR. Su investigación se centró en la síntesis y caracterización de nuevos materiales luminiscentes que prometen no solo cumplir, sino superar, las expectativas de rendimiento en aplicaciones prácticas. La matriz especial Y2Mg2Al2Si2O12 desarrollada en su laboratorio demuestra propiedades excepcionales, gracias a la configuración única de los centros de luminiscencia de Cr3+.
La matriz desarrollada por el equipo del Dr. Cai es capaz de albergar iones de Cr3+ en sitios cristalinos específicos que favorecen una emisión de banda ancha, una eficiencia luminosa elevada y una estabilidad térmica robusta. Los sitios tetraédricos Al/SiO4, octaédricos Mg/AlO6, y dodecaédricos Y/MgO8 han sido identificados como cruciales para las propiedades luminiscentes deseadas. Mediante análisis cristalográficos y espectroscópicos, el equipo pudo determinar cómo diferentes configuraciones del campo cristalino afectan la emisión de NIR.
Una de las pruebas más convincentes del potencial de estos nuevos fósforos NIR se realizó en aplicaciones de visualización nocturna y bio-imagen. La capacidad de estos fósforos para facilitar la visualización clara de estructuras internas, como vasos sanguíneos en condiciones de poca luz, abre nuevas posibilidades en el campo médico y de seguridad. Además, la capacidad de estos fósforos para identificar y visualizar con precisión los componentes de un circuito en una tarjeta magnética bajo iluminación NIR muestra su viabilidad en aplicaciones de seguridad y mantenimiento.
Los avances en la tecnología de fósforos NIR representan un paso significativo hacia la creación de sistemas de iluminación y detección más avanzados y accesibles. Con su capacidad para integrarse en dispositivos compactos y su eficiencia en costos, los fósforos NIR tienen el potencial de revolucionar múltiples sectores, mejorando todo, desde la seguridad alimentaria hasta la biomedicina y la agricultura.
Puede acceder al paper de investigación a través del siguiente enlace:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772834X24000174?via%3Dihub
Créditos de imágenes: Gui-Hua Li, et al
