{"id":76458,"date":"2002-12-01T00:00:00","date_gmt":"2002-12-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2002\/12\/01\/luz-calibrada-2\/"},"modified":"2015-04-23T12:40:29","modified_gmt":"2015-04-23T15:40:29","slug":"luz-calibrada-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/luz-calibrada-2\/","title":{"rendered":"Luz calibrada"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Un grupo de investigadores del Instituto de Qu\u00edmica (IQ) de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP) ha creado una metodolog\u00eda in\u00e9dita para calibrar haces de l\u00e1ser. Esta novedad ser\u00e1 \u00fatil tanto para las industrias fabricantes de aparatos emisores de l\u00e1ser como para los profesionales que utilizan dichos instrumentos en cirug\u00edas oculares, por ejemplo, y necesitan verificar de tiempo en tiempo las especificaciones del fabricante. La nueva t\u00e9cnica ser\u00e1 utilizada para la caracterizaci\u00f3n de l\u00e1seres continuos, en los cuales la distribuci\u00f3n de energ\u00eda en el haz presenta un patr\u00f3n de intensidad de luz m\u00e1s d\u00e9bil en los bordes y m\u00e1s fuerte en el centro. Los l\u00e1seres con ese perfil, llamados gaussianos, son los m\u00e1s comunes en el mercado, empleados en una amplia gama de aplicaciones, tales como medidas \u00f3pticas, soldaduras, metrolog\u00eda y usos m\u00e9dicos (cirug\u00edas, terapia fotodin\u00e1mica y odontolog\u00eda, entre otros).<\/p>\n

El m\u00e9todo desarrollado en el IQ permitir\u00e1 determinar el di\u00e1metro o el radio del haz de l\u00e1ser en cualquier posici\u00f3n a lo largo de su eje de propagaci\u00f3n. Estas informaciones son fundamentales para las diversas aplicaciones de los l\u00e1seres en medicina, en la industria o en las investigaciones acad\u00e9micas que tengan el desempe\u00f1o esperado. “Nuestra metodolog\u00eda permitir\u00e1 la obtenci\u00f3n de los par\u00e1metros del haz de manera r\u00e1pida y con bastante precisi\u00f3n”, afirma el ingeniero qu\u00edmico y posdoctorando Marcos Gugliotti, inventor del artefacto, con la supervisi\u00f3n de los profesores Mario Jos\u00e9 Politi y Maur\u00edcio Baptista, ambos del Departamento de Bioqu\u00edmica del IQ.<\/p>\n

La concepci\u00f3n de este equipamiento tuvo en cuenta el fen\u00f3meno \u00f3ptico de lente t\u00e9rmica, que se observa cuando un haz de l\u00e1ser atraviesa un material en el cual la luz es absorbida y transformada en calor. Esta transformaci\u00f3n induce una variaci\u00f3n (gradiente) de temperatura, que a su vez provoca una variaci\u00f3n de la densidad. Esta variaci\u00f3n provoca un cambio en el \u00edndice de refracci\u00f3n del material, que comienza a actuar como una lente, focalizando o sacando de foco al haz. “Ese efecto de lente producido por la generaci\u00f3n de calor en determinado medio, en este caso un l\u00edquido, es llamado lente t\u00e9rmica”, explica Gugliotti.<\/p>\n

Usando la metodolog\u00eda planteada por Gugliotti, el haz debe incidir sobre una muestra l\u00edquida que contiene un colorante adecuado inducir el efecto de lente t\u00e9rmica. Los par\u00e1metros necesarios para la caracterizaci\u00f3n del haz de l\u00e1ser son determinados por la medida del efecto de focalizaci\u00f3n y desfocalizaci\u00f3n de haz que atraviesa la muestra. Con ello es posible determinar el radio del haz en cualquier posici\u00f3n, al margen de otras medidas caracter\u00edsticas. “Te\u00f3ricamente, no existen l\u00edmites para el tama\u00f1o del haz. En principio, este m\u00e9todo podr\u00eda aplicarse tanto para haces con radios de 2 cent\u00edmetros como para haces con radios del orden de las d\u00e9cimas de micr\u00f3metros (un micr\u00f3metro es la mil\u00e9sima parte del mil\u00edmetro), o incluso menores”, explica Gugliotti.<\/p>\n

Una casualidad
\n<\/strong>Aunque el efecto de lente t\u00e9rmica era conocido desde 1965, nunca hab\u00eda sido utilizado para la caracterizaci\u00f3n de haces de l\u00e1ser. Los investigadores del IQ fueron los primeros que vislumbraron la posibilidad de utilizarlo para esa finalidad. “Se dio casi por casualidad”, dice Gugliotti. “Durante mi doctorado en estudios de superficies, sin ninguna conexi\u00f3n con la caracterizaci\u00f3n de los l\u00e1seres, trabaj\u00e9 con t\u00e9cnicas fotot\u00e9rmicas, que son t\u00e9cnicas ultrasensibles basadas en la transformaci\u00f3n de la luz en calor, y propias para determinar cantidades muy peque\u00f1as (trazos) y las propiedades termo\u00f3pticas de los materiales. De esa manera percib\u00ed que pod\u00eda medir el di\u00e1metro y otras propiedades del haz de l\u00e1ser con la lente t\u00e9rmica”, afirma. “Descubr\u00ed una cosa que no estaba buscando. A decir verdad tropec\u00e9 con ella”.<\/p>\n

En raz\u00f3n de lo in\u00e9dito de la metodolog\u00eda, el grupo de investigadores formul\u00f3 un pedido de patente ante el Instituto Nacional de Propiedad Industrial (INPI), en julio de este a\u00f1o. Los estudiosos contaron con apoyo de la FAPESP, por medio del Programa de Apoyo a la Propiedad Intelectual (PAPI) y del N\u00facleo de Patentes y Licencias de Tecnolog\u00edas (Nuplitec). En la patente fueron presentadas medidas comparativas entre la nueva metodolog\u00eda y la t\u00e9cnica convencional para la caracterizaci\u00f3n de haces de l\u00e1ser, conocida como m\u00e9todo de barredura de cuchilla (knife-edge).<\/p>\n

“Arrib\u00e9 a los mismos resultados empleando ambos m\u00e9todos. Los dos presentaron la misma precisi\u00f3n en la medida del radio del haz, del orden de los micr\u00f3metros”, afirma el investigador. “Los aparatos comerciales tienen una precisi\u00f3n de d\u00e9cimas de micr\u00f3metros, pero en mi caso tom\u00e9 las medidas manualmente. Cuando utilice instrumentos m\u00e1s sofisticados para la medici\u00f3n, como un motor de paso (un motor el\u00e9ctrico comandado por circuitos digitales), es de esperar que tal precisi\u00f3n aumente.”<\/p>\n

Ventajas en el precio
\n<\/strong>Seg\u00fan sus inventores, la t\u00e9cnica de lente t\u00e9rmica presenta una serie de ventajas con relaci\u00f3n a la barredura de cuchilla. La principal es el bajo costo de los futuros equipamientos. Los aparatos que utilizan el m\u00e9todo de barredura de cuchilla cuestan actualmente alrededor de 7 mil d\u00f3lares; y el aparato de los investigadores del IQ, cuando est\u00e9 listo, ser\u00e1 vendido a un precio entre un 10% y un 20% inferior a ese valor. “Esto ser\u00e1 posible porque los dispositivos utilizados son muy sencillos y baratos”, dice Politi. Pero existen otros beneficios. Al margen de ser instrumentos de f\u00e1cil manipulaci\u00f3n, la nueva t\u00e9cnica permite la determinaci\u00f3n de varios par\u00e1metros del haz con un n\u00famero menor de mediciones, las cuales ser\u00e1n menos trabajosas y podr\u00e1n efectuarse en menor tiempo.<\/p>\n

Seg\u00fan Gugliotti, pese a que a\u00fan no existe un prototipo del instrumento, algunas empresas ya han manifestado inter\u00e9s en su fabricaci\u00f3n. “Estamos negociando con grandes compa\u00f1\u00edas estadounidenses que fabrican equipamientos para el diagn\u00f3stico de haces de l\u00e1ser”, afirma el investigador, que prefiere mantener en el anonimato los nombres de dichas firmas. “Entre las seis empresas contactadas desde julio, dos se mostraron interesadas, y estamos en la fase inicial de negociaci\u00f3n”, dice Gugliotti.<\/p>\n

El primer prototipo estar\u00eda listo algunas semanas, una vez que se suscriba el contrato con uno de los interesados. “El equipamiento ser\u00e1 compacto, menor que una caja de zapatos, y pesar\u00e1 entre uno y dos quilos”, comenta. La mayor demanda para el aparato provendr\u00eda del exterior, principalmente de Estados Unidos, ya que el mercado brasile\u00f1o de l\u00e1ser est\u00e1 a\u00fan en pa\u00f1ales. Pero los investigadores son optimistas, y esperan ahora la concreci\u00f3n en l\u00ednea de producci\u00f3n del nuevo equipamiento.<\/p>\n

El Proyecto<\/strong>
\nDeterminaci\u00f3n del Radio de un Haz de L\u00e1ser Gaussiano Mediante la T\u00e9cnica de Lente T\u00e9rmica<\/em>
\nModalidad<\/strong>
\nPrograma de Apoyo a la Propiedad Intelectual (PAPI)
\nCoordinador<\/strong>
\nM\u00e1rio Jos\u00e9 Politi – Instituto de Qu\u00edmica de la USP
\nInversi\u00f3n<\/strong>
\nR$ 6.000,00<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Investigadores de la USP inventan una metodolog\u00eda para la medici\u00f3n de haces de l\u00e1ser","protected":false},"author":6,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[93],"class_list":["post-76458","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76458","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=76458"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76458\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=76458"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=76458"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=76458"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=76458"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}