¿En el umbral de una nueva revolución de la fotografía?

De igual modo que la tecnología CCD, el alma de las cámaras digitales, revolucionó la fotografía, un avance técnico que ahora se está gestando podría acabar revolucionándola otra vez en un futuro quizá cercano.

El equipo de la ingeniera Mona Jarrahi, de la Escuela Henry Samueli de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, dependiente de la Universidad de California en la ciudad estadounidense de Los Ángeles (UCLA), ha inventado un nuevo tipo de fotodetector que puede funcionar con más tipos de luz que sus actuales homólogos en uso más avanzados. El dispositivo también posee capacidades de detección y visualización superiores.

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Los fotodetectores son sensores de luz; en cámaras y otros aparatos de visualización, detectan patrones de fotones (las partículas elementales de la luz), y crean imágenes a partir de ellos. Se construyen diferentes fotodetectores para detectar partes distintas del espectro electromagnético. Por ejemplo, en gafas de visión nocturna se usan fotodetectores que detectan la radiación infrarroja (térmica), que es invisible a ojo desnudo. Otros se emplean en cámaras que identifican sustancias químicas en el ambiente basándose en detalles sutiles pero reveladores de cómo estas reflejan la luz.

La versatilidad y la utilidad de los fotodetectores dependen en gran medida de tres factores: su velocidad de operación, su sensibilidad a los niveles más bajos de luz, y cuánta parte del espectro electromagnético pueden detectar. Normalmente, cuando los ingenieros han conseguido mejorar las capacidades de un fotodetector en uno de estos aspectos, la eficacia disminuye en al menos uno de los otros dos aspectos.

El fotodetector diseñado por el equipo de la UCLA posee grandes mejoras en los tres aspectos: opera a lo largo de un amplio rango de luz, procesa imágenes más rápido y es más sensible a niveles bajos de luz que la actual tecnología.

Esquema del fotodetector desarrollado por los ingenieros de la UCLA, mostrando unos nanopatrones de oro con forma de peine sobre nanotiras de grafeno (estructuras hexagonales) y la fuente de luz (cilindro rosa). (Imagen: Jarrahi Research Group/UCLA)

El nuevo fotodetector podría mejorar drásticamente la visualización térmica en la visión nocturna o en aplicaciones de diagnóstico médico donde diferencias sutiles de temperatura pueden proporcionar a los médicos mucha información sobre sus pacientes. Podría también ser utilizado en tecnologías de detección medioambiental para identificar de manera más precisa la concentración de sustancias contaminantes.

El nuevo fotodetector aprovecha las propiedades únicas del grafeno, una material superdelgado hecho de una sola capa de átomos de carbono. El grafeno es un material excelente para detectar fotones porque puede absorber energía de una amplia franja del espectro electromagnético, desde la radiación ultravioleta a las microondas, pasando por la luz visible y la infrarroja. El grafeno es también muy buen conductor de corriente eléctrica, dado que los electrones pueden fluir a través de él sin impedimentos.

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