Los investigadores de la Universidad Brigham Young han creado una versión miniaturizada y portátil de una herramienta ahora capaz de analizar la atmósfera de Marte, y ese es solo uno de sus innumerables usos posibles.
Durante décadas, los espectrómetros de masas han ofrecido una forma relativamente rápida y altamente sensible de analizar y detectar compuestos químicos. Pero su tamaño voluminoso ha sido un obstáculo, limitando su potencial en el campo.
Pero después de pasar 12 años explorando el problema, el profesor de química de BYU Daniel Austin, junto con el profesor de ingeniería eléctrica Aaron Hawkins y otros colegas, ha desarrollado un espectrómetro mucho más pequeño que todavía tiene las capacidades de sus contrapartes más grandes.
"El objetivo era llevar lo que de otro modo sería un enorme instrumento de sobremesa a algo lo suficientemente pequeño como para llevarlo con usted", dijo Austin, cuyos hallazgos del equipo fueron publicados recientemente en el Journal of the American Society for Mass Spectrometry.
Aunque los espectrómetros más pequeños se han desarrollado en el pasado, en general han sido menos sensibles y más propensos a descomponerse. Pero un pequeño espectrómetro cuya capacidad y fuerza no se minimiza por su tamaño, dijo Austin, abre un mundo deaplicaciones potenciales, incluidas las siguientes :
"Debido a que los espectrómetros de masas son típicamente grandes y caros y requieren técnicos para operar, no muchas personas pueden acceder a ellos", dijo Yuan Tian, coautor del estudio y graduado reciente de Ph.D. de química de BYU. "Pero la masa miniaturizadalos espectrómetros apuntan a superar estos problemas tradicionales reduciendo su tamaño físico, peso y costo ".
Eso, a su vez, "proporciona una forma más rápida y sencilla para el análisis de compuestos", agregó el coautor y químico Ph.D. grad. Ailin Li.
Los espectrómetros de masas con trampa de iones generalmente funcionan mediante electrodos metálicos creando un campo eléctrico. A ese campo eléctrico se le aplica una señal de radiofrecuencia, que atrapa los iones. Los científicos recolectan muestras, las ionizan, atrapan los iones y luego expulsan y detectan esos ionesen sus masas, que luego les dice la composición química de la muestra.
Austin y sus colegas usan un proceso llamado microlitografía en placas de cerámica y vidrio para miniaturizar las trampas de iones. El espacio entre las placas es inferior a un milímetro y es "donde ocurre la acción", dijo Austin, y agregó que el dispositivo resultante escien veces más ligero y más pequeño que una trampa de iones convencional.
Este proyecto específico fue financiado en parte por la National Science Foundation, y la investigación relacionada también ha sido financiada por la NASA y el Departamento de Defensa de los EE. UU. El espectrómetro del equipo ahora se está buscando para el desarrollo comercial.
"La espectrometría de masas portátil permitirá muchas aplicaciones que simplemente no puedes hacer en este momento", dijo Austin. "Hay mucha ciencia nueva que se puede hacer con un instrumento que se puede llevar a cualquier parte. En lugar de enviar muestras aun laboratorio distante y esperando resultados, un instrumento portátil puede dar resultados inmediatos, permitiendo decisiones rápidas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Brigham Young . Original escrito por KC Miller. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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