Científicos de la Universidad de Columbia, en colaboración con Harvard, han logrado desarrollar un proceso químico para absorber la luz infrarroja y re emitirla como energía visible, permitiendo que la radiación penetre en los tejidos vivos y otros materiales sin el daño causado por la exposición a la luz de alta intensidad.
«Los hallazgos son emocionantes porque pudimos realizar una serie de transformaciones químicas complejas que generalmente requieren luz visible de alta energía utilizando una fuente de luz infrarroja no invasiva», dijo Tomislav Rovis, coautor del estudio. «Uno puede imaginar muchas aplicaciones potenciales, por ejemplo, la investigación es prometedora para mejorar el alcance y la efectividad de la terapia fotodinámica para el tratamiento del cáncer.
El estudio conocido como “Conversión ascendente de fusión tripletes”, es parte de una cadena de procesos donde esencialmente fusiona dos fotones infrarrojos en un solo fotón de luz visible, ya que la mayoría de las tecnologías solo capturan la luz visible, lo que significa que el resto del espectro se desperdicia.
En este sentido, la muestra es capaz de capturar luz infrarroja de baja energía y convertirla en luz que luego puede ser absorbida por dispositivos optoelectrónicos, como las celdas solares, puesto que la luz visible también se refleja fácilmente en muchas superficies, mientras que la luz infrarroja tiene longitudes de onda más largas que pueden penetrar en materiales densos.
«Con esta tecnología, pudimos ajustar la luz infrarroja a longitudes de onda más largas, lo que permitió atravesar de manera no invasiva una serie de barreras, como papel, moldes de plástico, sangre y tejidos.” Incluso los investigadores pulsaron la luz a través de dos tiras de tocino envueltas alrededor en un matraz.
Los científicos han intentado durante mucho tiempo resolver el problema de cómo obtener luz visible para penetrar en la piel y la sangre sin dañar los órganos internos ni el tejido sano, ya que al día de hoy la terapia fotodinámica, utilizada para tratar algunos cánceres, emplea un medicamento especial para producir una forma de oxígeno altamente reactivo capaz de matar o inhibir el crecimiento de las células cancerosas.
Esta tecnología podría tener un impacto de gran alcance respecto a la terapia de luz donde tendrá la capacidad de auxiliar en el tratamiento de una serie de enfermedades y afecciones en áreas del cuerpo que antes eran de muy difícil acceso, como lesiones cerebrales, nervios, médulas espinales dañadas, pérdida de la audición y cáncer. De esta manera, en lugar de envenenar a todo el cuerpo con un medicamento que causa la muerte tanto de células malignas como a células sanas, un medicamento no tóxico combinado con luz infrarroja podría atacar selectivamente el sitio del tumor e irradiar células cancerosas.”
Otras aplicaciones potenciales incluyen la administración remota del almacenamiento de químicos, la producción de energía solar, el almacenamiento de datos, desarrollo de medicamentos, métodos de seguridad de los alimentos, compuestos moldeables que imitan el hueso y el procesamiento de componentes microelectrónicos. Lo que “abre oportunidades sin precedentes para cambiar la forma en que la luz interactúa con los organismos vivos.“
FUENTE
Novel material converts infrared light into visible light. Phys.org