La spettroscopia Raman è una tecnica essenziale utilizzata nello studio dei materiali, comprese le nanostrutture, e dei sistemi biologici per analizzarne la composizione. Le sue applicazioni spaziano dall'industria medica alle esplorazioni planetarie. Nonostante la loro popolarità come non distruttivo, strumento rapido ed efficiente per l'identificazione e la verifica di varie sostanze, Gli spettrometri Raman sono stati storicamente ingombranti e costosi. Nel tentativo di renderli più piccoli, conveniente e in grado di fornire risultati attuabili, un'iniziativa nell'ambito del progetto IoSense finanziato dall'UE ha sviluppato un nuovo sistema con una tecnologia su chip. Può essere utilizzato per produrre scanner portatili o persino essere incorporato in uno smartphone.

Un comunicato stampa del partner di progetto Interuniversitair Micro-Electronica Centrum (imec) afferma che i prodotti portatili esistenti sul mercato "non riescono a raggiungere le prestazioni desiderate per le applicazioni di fascia alta in gran parte a causa della capacità di ridimensionamento limitata della spettrometria Raman a dispersione convenzionale per cui la luce diffusa è focalizzato su una fessura." Aggiunge:"Ridimensionamento mantenendo un'elevata risoluzione spettrale ( <1nm) significa ridurre la dimensione della fenditura che limita immediatamente il throughput ottico. Grazie a un nuovo concept per il quale è in attesa di brevetto imec è stata ora in grado di superare questa barriera prestazionale."

La notizia rileva che "sia un elevato throughput ottico che un'elevata risoluzione spettrale possono essere raggiunti in un dispositivo miniaturizzato, " grazie alla "massiccia parallelizzazione degli interferometri a guida d'onda integrati monoliticamente sulla parte superiore di un sensore di immagine CMOS". ."

Diverse applicazioni

Secondo Pol Van Dorpe, membro principale dello staff tecnico di imec, le aree in cui la nuova tecnologia potrebbe essere implementata includono "analisi alimentare, rilevamento del melanoma, o idratazione della pelle. In ambito medico, vediamo opportunità per misurazioni in linea durante la chirurgia o l'endoscopia. E per l'esplorazione dello spazio, la capacità di eseguire analisi dei materiali con un sistema compatto è di enorme valore."

spettroscopia Raman, che utilizza la diffusione anelastica della luce che cade su un materiale, prende il nome da Sir Chandrasekhara Venkata Raman, il destinatario del Premio Nobel per la Fisica nel 1930. La tecnica prevede l'analisi delle vibrazioni, modalità rotazionali e altre modalità a bassa frequenza in un sistema. La luce interagisce con la materia in vari modi, trasmettere attraverso alcuni materiali, riflettendo o disperdendo gli altri. Sia il materiale che la lunghezza d'onda della luce hanno un impatto su questa interazione. La spettroscopia si riferisce allo studio di questa luce.

Il progetto IoSense (Flexible FE/BE Sensor Pilot Line for the Internet of Everything) che ha sostenuto parte del lavoro di imec è stato istituito per sviluppare "la base per una maggiore capacità di produzione di sensori discreti e integrati e soluzioni di sistemi di sensori in Europa, compreso lo sviluppo del design e test per diverse catene di approvvigionamento orientate alle applicazioni chiave" come indicato sul sito web del progetto. IoSense si rivolge a diverse aree come l'energia e la salute della società della mobilità intelligente.