Descubren que un material de boro e hidrógeno emite luz láser en disolución

Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Akademie věd České republiky (Academia de Ciencias de la República Checa) ha descubierto un nuevo tipo de material inorgánico (sin carbono) que puede emitir luz láser en disolución; se trata de un complejo de boro e hidrógeno.

El trabajo, publicado en la revista Nature Communications, demuestra que el nuevo material presenta emisión láser eficiente y duradera en el azul, una región espectral de interés en aplicaciones como la espectroscopia o el procesado de materiales, entre otras.

En 1960 se consiguió el funcionamiento del primer láser y desde hace 55 años se siguen buscando materiales que emitan luz azul de manera eficiente, sintonizable y estable, y que además sean baratos, fáciles de producir y versátiles a la hora de procesar. “En la actualidad existen diversos materiales comerciales que se acercan a estos requisitos, si bien es cierto que presentan algunos inconvenientes prácticos. En nuestro estudio presentamos una solución que busca contribuir a superar estas limitaciones”, aclara Inmaculada García-Moreno, investigadora del CSIC en el Instituto de Química Física Rocasolano, en la nota de prensa del Consejo.

A pesar de que no se trata de un material novedoso, es la primera vez que se emplean los hidruros de boro o boranos para obtener este tipo de luz. En concreto, en el trabajo los investigadores han recurrido a disoluciones de anti-B(18)H(22).

De los materiales que se conocen hasta el momento, los que más se asemejan a estos compuestos son los colorantes orgánicos, que emiten luz láser de manera eficiente (con mucha energía) y sintonizable (se puede cambiar el color de emisión) pero se degradan fácilmente, obligando a renovar el medio láser cada cierto tiempo.

Más resistentes

El material estudiado presenta una resistencia a la degradación superior o similar a la de los colorantes comerciales en la región espectral azul. De este modo, se reduce el número de veces que hay que cambiar el líquido del láser y se abren nuevas vías para resolver problemas de costes, riesgos laborales por su manejo e impacto ambiental, ya que los disolventes que se emplean son tóxicos e inflamables.

Sintetizar nuevos boranos que emitan en otras longitudes de onda (colores) es el siguiente paso que se plantean los científicos del CSIC, ya que eso abriría la puerta, por ejemplo, a su posible aplicación en dermatología para eliminar cicatrices, tatuajes o acné así como para tratar lesiones vasculares.

“Queda mucho trabajo por hacer para que estos compuestos den el salto al mundo comercial pero la relevancia científica de este descubrimiento marca un hito en la historia del láser, ya que no son muchas las ocasiones en que se desvela una nueva familia de materiales láser”, concluye Luis Cerdán, también investigador del CSIC en el Instituto de Química Física Rocasolano.

Referencia bibliográfica:

Luis Cerdán, Jakub Braborec, Inmaculada García-Moreno, Angel Costela, y Michael G. S. Londesborough: A borane laser. Nature Communications (2015). DOI: 10.1038/ncomms6958.