A espectroscopia Raman é uma técnica essencial usada no estudo de materiais - incluindo nanoestruturas - e sistemas biológicos para analisar sua composição. Suas aplicações vão desde a indústria médica até explorações planetárias. Apesar de sua popularidade como não destrutiva, ferramenta rápida e eficiente para a identificação e verificação de várias substâncias, Os espectrômetros Raman são historicamente volumosos e caros. Em um esforço para torná-los menores, acessível e capaz de fornecer resultados acionáveis, uma iniciativa do projeto IoSense, financiado pela UE, desenvolveu um novo sistema com tecnologia on-chip. Ele pode ser usado para produzir scanners portáteis ou mesmo ser incorporado a um smartphone.

Um comunicado à imprensa do parceiro do projeto Interuniversitair Micro-Electronica Centrum (imec) afirma que os produtos portáteis existentes no mercado "falham em alcançar o desempenho desejado para aplicações de ponta em grande parte devido à capacidade limitada de dimensionamento da espectrometria Raman dispersiva convencional, em que a luz espalhada é focado em uma fenda. " Ele adiciona:"Dimensionamento, mantendo alta resolução espectral ( <1 nm) significa reduzir o tamanho da fenda que limita imediatamente o rendimento óptico. Graças a um novo conceito para o qual uma patente está pendente, a imec agora pode superar essa barreira de desempenho. "

A notícia observa que "tanto o alto rendimento óptico quanto a alta resolução espectral podem ser alcançados em um dispositivo miniaturizado, "graças à" paralelização maciça de interferômetros de guia de ondas integrados monoliticamente em cima de um sensor de imagem CMOS. "Diz ainda:" Este novo sistema é construído na plataforma biofotônica SiN [nitreto de silício] da imec, que garante robustez e compatibilidade com manufatura em alto volume . "

Aplicações diversas

De acordo com Pol Van Dorpe, membro principal da equipe técnica do imec, as áreas onde a nova tecnologia poderia ser implementada incluem "análise de alimentos, detecção de melanoma, ou hidratação da pele. No domínio médico, vemos oportunidades para medições em linha durante a cirurgia ou endoscopia. E para a exploração espacial, a capacidade de realizar análises de materiais com um sistema compacto é de tremendo valor. "

Espectroscopia Raman, que usa a dispersão inelástica da luz incidindo sobre um material, tem o nome de Sir Chandrasekhara Venkata Raman, o ganhador do Prêmio Nobel de Física em 1930. A técnica envolve a análise vibracional, modos de rotação e outros modos de baixa frequência em um sistema. A luz interage com a matéria de várias maneiras, transmitindo por meio de alguns materiais, enquanto reflete ou dispersa os outros. Tanto o material quanto o comprimento de onda da luz têm impacto nessa interação. A espectroscopia se refere ao estudo dessa luz.

O projeto IoSense (Linha Piloto de Sensor FE / BE Flexível para a Internet de Todas as Coisas) que apoiou parte do trabalho da imec foi criado para desenvolver "a base para o aumento da capacidade de fabricação de sensores discretos e integrados e soluções de sistemas de sensores na Europa, incluindo desenvolvimento de design e teste para diferentes cadeias de suprimentos orientadas a aplicativos-chave ", conforme declarado no site do projeto. O IoSense visa várias áreas, como energia e saúde da sociedade de mobilidade inteligente.