Crean una cámara para el móvil que ve lo invisible para el ojo humano

Los colores que el ser humano conoce corresponden a una parte diminuta de la luz que llega a la Tierra. Por este motivo, por encima del violeta y por debajo del rojo existen el ultravioleta y el infrarrojo: un mundo de colores con millones de matices que a simple vista el ojo humano no puede ver.

Dos equipos de científicos del Institut de Ciènces Fotòniques (ICFO), en Castelldefels, con la ayuda y colaboración de la empresa Graphenea, han creado una cámara digital para móviles que puede percibir todo aquello que nosotros no alcanzamos a ver.

“Por el momento tenemos un prototipo”, informa Icrea Frank Koppens, codirector del estudio. El próximo paso será producirlo a gran escala a nivel industrial, y para eso, los investigadores tienen que resolver algunos problemas en la producción del grafeno, uno de los materiales con los que están trabajando y que es completamente nuevo. Dependiendo de la inversión económica, Koppens estima que la nueva cámara podrá estar en el mercado en un plazo de dos a cuatro años. Los investigadores están valorando la posibilidad de crear una empresa spin off para ponerla en el mercado.

Este invento es el primer dispositivo de imagen que capta tanto la luz visible, como la infrarroja y la ultravioleta (en una superficie menos de un centímetro cuadrado).

Tal y como informa el investigador Koppens a Big Vang para una publicación en Nature Photonics, “Gracias a la luz infrarroja se puede ver en la noche, y a través de ciertos objetos como la niebla. También se pueden reconocer las composiciones químicas de las frutas y las verduras”.

“Si usas esta cámara por la noche, se ve como si fuera de día”, explica Stijn Goossens, primer autor de la investigación. “También podemos ver a través de la niebla o incluso del humo. En ciertas longitudes de onda del infrarrojo, la niebla no dispersa la luz tan eficientemente”, continúa. Estas aplicaciones podrían ser especialmente útiles para los coches de conducción autónoma.

La atmósfera absorbe la luz solar durante el día y la emite en forma de radiación infrarroja por la noche, por ello ni la visión humana ni las cámaras convencionales pueden verla.

Lo más interesante de este proyecto totalmente innovador, es la detección de composiciones químicas. Goossens explica que su funcionamiento es como la luz visible, cada sustancia tiene su propia forma de reflejar la luz, por eso podemos diferenciar los materiales. En cuanto a la luz infrarroja, lo que permite esta cámara es distinguir sustancias que con luz visible pueden parecer iguales.

Los científicos tomaron la idea de las cámaras de móvil actuales, incorporando como mejora en los circuitos eléctricos un grafeno y un tipo de nanopartículas llamadas puntos cuánticos.

El grafeno es un material hecho de carbono, como el grafito o el diamante, pero extremadamente fino y flexible, y con una enorme capacidad de conducir la electricidad. Por otro lado, los puntos cuánticos son unos cristales diminutos –un millón de veces más pequeños que un milímetro– que absorben la luz. “Su principal propiedad es que puedes escoger qué color de luz quieres que absorban cambiando su tamaño”, declara Gerasimos Konstantatos, investigador que lidera el grupo del ICFO encargado de desarrollar esta parte del proyecto, y codirector de la investigación. La cámara está formada por una capa de grafeno recubierta por un billón de puntos cuánticos.

Con este nuevo proyecto se podrán hacer fotografías a las frutas del supermercado antes de comprarlas para saber cuáles están en mejor estado. “Con el infrarrojo puedes ver las partes podridas de una manzana, porque tienen una composición diferente”, apunta Koppens. También se podría comprobar el contenido de azúcar de un melón o si la leche sigue estando fresca. “Incluso se podría potencialmente apuntar con el teléfono a una botella de vino y que te dijera de qué tipo es”, asegura el codirector de la investigación. Una ventaja increíble a la hora de ir a hacer la compra.

Actualmente existen cámaras de infrarrojos que pueden costar decenas de miles de euros y además, son bastante aparatosas por su tamaño. Suelen ser demasiado grandes porque necesitan un sistema de refrigeración para funcionar, y son ciegas a la luz visible. “La principal ventaja de la nueva cámara es que el grafeno es barato”, asegura Koppens. “Ahora tenemos una cámara que combina ambos mundos –la luz visible y la infrarroja– con el coste de los económicos circuitos de silicio”, remarca Konstantatos.