Ricercatori di discipline come la biologia, industria meccanica, oppure i prodotti farmaceutici utilizzano elementi su scala nanometrica per i loro progetti (nano corrisponde a un miliardesimo di metro). La manipolazione di questi composti richiede strumenti di estrema precisione e misurazioni ad alta accuratezza.
Il lavoro professionale di Rodolfo Cortés Martínez, membro del Centro per la ricerca scientifica e l'istruzione superiore (CICESE) di Monterrey, nord del Messico, risponde a queste esigenze. Ha sviluppato un processo di misurazione basato sull'interferenza dei campi evanescenti nel campo lontano.
"Si tratta di una tecnica non invasiva in grado di misurare oggetti o composti di dimensioni nanometriche senza provocare alcun danno. Un oggetto da misurare viene posto tra le sorgenti luminose e si considera la separazione tra di esse. Quindi si quantificano le frange generate attraverso la loro periodicità e si prendono conto della nostra distanza di osservazione in modo da poter determinare i diametri e gli spessori di oggetti suscettibili di danneggiamento utilizzando altri strumenti meccanici.
"Un altro modo per raggiungere questo obiettivo è utilizzare una sola fonte di luce invece di due, posizionando oggetti specifici su di esso in modo che diffondano la luce e catturino la sua sovrapposizione con una fotocamera specializzata. Le frange di interferenza ci danno una misura delle dimensioni o della separazione tra gli oggetti immersi nel campo di luce."
L'applicazione di tecniche interferometriche per rilevare lo spostamento relativo su scala nanometrica degli oggetti comporta lo spostamento di una fibra ottica rastremata più vicino a un campione. Per fare questo tipo di approccio a queste scale, è necessaria una serie di passaggi meccanici, "che utilizza una vite micrometrica che si chiude a una distanza di un micron, approssimativo a 300 nanometri, per cui abbiamo sviluppato una tecnica ottica basata sull'interferenza luminosa che ci dà una misura di approssimazione alla superficie della punta di ciò che vogliamo caratterizzare.
"La nostra tecnica utilizza la riflessione della luce attraverso la punta di una fibra ottica, e il riflesso provoca interferenza con se stesso nello spazio. Quella luce viene catturata da una telecamera specializzata e ci mostra lo schema di interferenza delle due fonti di luce, e poi l'approccio di queste bande è il valore che possiamo cercare. "
Questa tecnica è stata utilizzata in un progetto congiunto tra il NanoOptics Group del CICESE Monterrey e Héctor Rafael Siller Carrillo dell'Istituto Tecnologico di Studi Superiori di Monterrey (ITESM), che è stata completata dalla cosiddetta logica fuzzy; la combinazione di entrambi i sistemi è stata impiegata per un dispositivo chiamato microscopio a campo vicino.
Lo specialista dell'ottica afferma che la tecnica ha portato a una pubblicazione che descrive come sono state create due sorgenti luminose sulla superficie di un prisma, in modo che la luce che si diffonde sulla superficie venga catturata lontano dalla superficie utilizzando una fotocamera, in modo che la sovrapposizione delle frange di interferenza luminosa fornisca nuovamente le informazioni necessarie per la misurazione.
Cortés Martínez è stato formato scientificamente nel ramo dell'ottica su scala nanometrica che si basa sullo studio dei processi di interazione con la luce.
Egli osserva che le tecniche di metrologia, che richiedono un approccio su scala nanometrica o non invasivo, includono specialità come ingegneria meccanica, misurazione di precisione dell'usura degli utensili meccanici, tra molte altre applicazioni.
I progetti che hanno utilizzato la tecnica hanno portato alla pubblicazione di due articoli scientifici su riviste internazionali.
