Espectroscopia quântica infravermelha alcança medições espectroscópicas de banda ultralarga

Uma equipe de cientistas do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e da Universidade do Colorado Boulder mostraram que a espectroscopia quântica no infravermelho pode alcançar medições espectroscópicas de banda ultralarga. Este avanço pode levar a novas formas de analisar materiais e detectar produtos químicos.

A espectroscopia quântica no infravermelho usa as propriedades da mecânica quântica para medir os níveis de energia das moléculas. Isto pode fornecer informações sobre a estrutura e composição molecular. No entanto, a espectroscopia infravermelha tradicional é limitada pela largura de banda das fontes de luz e detectores utilizados. Isso significa que ele só pode medir uma faixa estreita de frequências por vez.

A equipe do NIST superou essa limitação usando um laser em cascata quântica (QCL). QCLs são lasers semicondutores que podem emitir luz em frequências muito altas. Isso permitiu à equipe medir uma faixa de frequências muito mais ampla do que era possível anteriormente.

A equipe usou sua nova técnica para medir o espectro vibracional de várias moléculas, incluindo água, dióxido de carbono e metano. Eles conseguiram obter espectros de alta resolução que revelaram novos detalhes sobre a estrutura molecular.

Este avanço pode levar a novas formas de analisar materiais e detectar produtos químicos. Por exemplo, poderia ser utilizado para identificar poluentes no ambiente ou para desenvolver novos diagnósticos médicos.

As descobertas da equipe foram publicadas na revista Nature Photonics.

Principais conclusões:

* A espectroscopia infravermelha quântica pode obter medições espectroscópicas de banda ultralarga.
* Esta descoberta poderá levar a novas formas de analisar materiais e detectar produtos químicos.
* A equipe do NIST usou um laser quântico em cascata (QCL) para superar as limitações da espectroscopia infravermelha tradicional.
* A equipe conseguiu obter espectros de alta resolução que revelaram novos detalhes sobre a estrutura molecular.

Implicações futuras:

* Esta descoberta poderá levar a novas formas de analisar materiais e detectar produtos químicos.
* Por exemplo, poderia ser utilizado para identificar poluentes no ambiente ou para desenvolver novos diagnósticos médicos.