Un avance técnico podría revolucionar la identificación de sustancias mediante un innovador enfoque que promete dejar atrás los voluminosos y costosos equipos tradicionales. Un proyecto europeo liderado por el centro de investigación técnica de Finlandia, VTT, está trabajando en la miniaturización de sensores basados en fotónica y metalentes, lo que podría transformar la forma en que se mide el entorno industrial, médico y ambiental.
El proyecto, denominado EPheS (Efficient Photonics for Sustainable Imaging and Sensing), tiene como objetivo desarrollar tecnologías compactas capaces de analizar materiales en tiempo real, utilizando la luz infrarroja. La intención es clara: producir dispositivos más pequeños, sostenibles y accesibles, construidos a partir de materiales no tóxicos y ampliamente disponibles. Iniciado en 2025 con una duración de tres años, el proyecto forma parte del ecosistema Chip Zero, impulsado por Applied Materials, con un presupuesto de 4,2 millones de euros. En él participan cuatro empresas y dos instituciones de investigación, incluida la Universidad de Tampere.
La innovadora combinación tecnológica del EPheS incluye metaóptica y metalentes, filtros espectrales ajustables basados en sistemas microelectromecánicos (MEMS), y sistemas ópticos integrados para infrarrojo de onda larga (LWIR). Estos nuevos sensores podrán detectar gases o generar imágenes hiperespectrales con alta sensibilidad. Así, el uso de metalentes, que son lentes planas y nanostructuradas, permite manipular la luz de manera más eficiente y económica.
Uno de los pilares del proyecto es la sostenibilidad de los materiales utilizados. En vez de emplear los compuestos habituales, caros y potencialmente tóxicos, el esfuerzo se concentra en materiales como el silicio. Esta elección no solo reduce la dependencia de materias primas críticas, sino que también facilita la escalabilidad de las soluciones. Los nuevos filtros LWIR ajustables, fabricados con tecnología MEMS, destacan por detectar múltiples gases con un solo dispositivo, reduciendo tamaño y costo.
La implementación de la fotoacústica es otra de las avances de EPheS. Este método se basa en la producción de una señal acústica cuando ciertos gases absorben radiación infrarroja, permitiendo la identificación precisa de sustancias. Cambiando dinámicamente la longitud de onda, los dispositivos pueden reconocer diferentes gases sin la necesidad de un sistema dedicado para cada uno.
El alcance tecnológico del proyecto es amplio; abarca desde la monitorización ambiental y detección de gases peligrosos hasta aplicaciones en el diagnóstico médico, pasando por la seguridad alimentaria y farmacéutica. La miniaturización y reducción en costo de estos sistemas podría permitir su integración en diversas áreas, desde líneas de producción industrial hasta dispositivos médicos portátiles.
A nivel estratégico, Finlandia busca consolidarse como un hub de competencia en fotónica avanzada mediante este proyecto, que incluye colaboraciones con Applied Materials para desarrollar recubrimientos de alta calidad en componentes ópticos, así como con la Universidad de Tampere para el diseño de metalentes. Tras una intensa fase de diseño, se espera que la fabricación comience en la sala blanca de VTT, marcando un paso crucial para la aplicación práctica de estas innovaciones.
Si los planes se cumplen, en pocos años podrían emerger en el mercado dispositivos mucho más compactos y accesibles, capaces de contribuir a una industria eficiente y una medicina más precisa, posicionando a las innovaciones en fotónica y metalentes como claves para una economía más sostenible y avanzada.
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