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Investigadores del Departamento de Física Aplicada de la Universidad Autónoma de Madrid en colaboración con el Departamento de Física Industrial de la Universidad de Turku (Finlandia) han obtenido espejos de silicio de alta reflectancia con una gran estabilidad ante distintos agentes químicos, lo que permite su reutilización. De este modo, estos dispositivos suponen un método sencillo y de bajo coste para detectar ópticamente una amplia variedad de gases interesantes en aplicaciones de diagnosis médica o de seguimiento de procesos biológicos.
El silicio poroso nanoestructurado es un material económico y de fácil producción, que presenta una alta porosidad y una gran superficie interna. Eso hace que sus propiedades ópticas se vean alteradas cuando un gas se introduce en su estructura porosa. En el caso de espejos fabricados con este material, esto se traduce en un cambio de color perceptible, que depende de la concentración y tipo de gas introducido, permitiendo su identificación mediante una sencilla inspección óptica.
En el caso de los gases exhalados en la respiración, la identificación y cuantificación de los distintos gases presentes puede permitir el diagnóstico de distintas patologías. De un modo similar, la incorporación de estos sensores de silicio en el embalaje de alimentos, por ejemplo, permitiría, mediante un sencillo cambio de color, avisar del mal estado del mismo al detectar la presencia de ciertos gases desprendidos en los procesos de descomposición. Sin embargo, el silicio poroso se oxida con el tiempo, y puede sufrir alteraciones químicas irreversibles al ser expuesto a gases reactivos, degradando la habilidad sensora del espejo.
El trabajo desarrollado conjuntamente entre el Departamento de Física Industrial de la Universidad de Turku en Finlandia, y el Departamento de Física Aplicada de la Universidad Autónoma de Madrid y publicado en Optics Express (Opt Express. (2009) 17(7):5446-56.), ha permitido obtener espejos de silicio poroso químicamente estables, que no se ven afectados ni por la oxidación ambiental, ni por los efectos químicos provocados por los gases a los que se les expone, lo que permite la reutilización indefinida de los sensores. Este trabajo ha demostrado también la capacidad de estos espejos para detectar, en cuestión de segundos, una amplia variedad de gases orgánicos producidos por diferentes procesos biológicos. De esta manera, se ha logrado obtener sensores ópticos de gas rápidos, reutilizables y de bajo coste. Asimismo, el hecho de que estos espejos estén fabricados en silicio, el material base de la microelectrónica, permite su sencilla incorporación con la electrónica de lectura y control, obteniendo así un dispositivo compacto y económico, enteramente basado en silicio.
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