Preparación y Caracterización de Sensor Óptico Multicapa Oro/Plata Basado en la Resonancia de Plasmones de Superficie

Desarrollar experimentalmente y modelar numéricamente un sensor óptico multicapa basado en la resonancia de plasmones de superficie para la detección de bajas concentraciones de alcoholes.

Las propiedades ópticas de los materiales metálicos cambian abruptamente cuando al menos una de sus dimensiones se reduce de tamaño hasta la escala nanométrica. Las nanoestructuras metálicas presentan el fenómeno de resonancia de plasmones de superficie que corresponde a la oscilación colectiva de electrones libres bajo la excitación de radiación electromagnética. En el caso de nanoestructuras en forma de películas delgadas, la frecuencia de oscilación del plasmón de superficie depende del tipo de metal y del índice de refracción del medio al que está expuesta la película. Debido a esta última propiedad, las películas delgadas han sido utilizadas en diferentes aplicaciones sensoras. En la literatura existen muchos trabajos realizados en sistemas de un solo metal, sin embargo, la sensibilidad de los sensores puede ser mejorada usando sistemas multicapas. En este proyecto se tiene como objetivo preparar películas delgadas de oro y plata de espesores nanométricos, una montada sobre la otra (sistema multicapa) mediante evaporación térmica de alto vacío, para estudiar como la relación entre los espesores puede mejorar considerablemente las propiedades sensoras del sistema con respecto a un sistema de una sola película monometálica. Las propiedades sensoras se estudiarán exponiendo el sistema multicapa a alcoholes a diferentes concentraciones, los cuales son de importancia fundamental en el conocimiento del estado de descomposición de algunas frutas. El comportamiento de este sistema se modelará a través de la solución de las ecuaciones de Maxwell a través del software Matlab para comparar con los resultados experimentales. Los productos más importantes en este proyecto son la divulgación de resultados en congresos y publicación de tesis y artículos en revistas nacionales o internaciones. Este proyecto ataca directamente problemas actuales en seguridad e inocuidad alimentaria.