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Nuevas técnicas en espectroscopia de microondas

Los avances recientes en espectroscopia de microondas han animado a los investigadores de la Unión Europea a avanzar en el desarrollo de esta técnica para aplicaciones analíticas como la monitorización medioambiental y la investigación astrofísica.
Nuevas técnicas en espectroscopia de microondas
Los avances más recientes en la tecnología de osciloscopios y generadores de formas de onda digitales han permitido acortar los tiempos de recogida de datos, aumentar los anchos de banda de detección y mejorar la sensibilidad de la microscopia de microondas. No es ninguna sorpresa que la microscopia de microondas se haya convertido en una potente herramienta con una amplia gama de aplicaciones.

En el marco de proyecto MWSPEC (New trends in microwave spectroscopy), financiado por la Unión Europea, un grupo de investigadores aprovechó una nueva técnica para mejorar la microscopia de microondas. La espectrometría de microondas mediante transformada de Fourier de pulsos (CP-FTMW) puede suministrar datos precisos sobre la estructura y los movimientos internos de las moléculas de gran tamaño.

El equipo de MWSPEC analizó el rendimiento de la espectrometría de CP-FTMW en frecuencias entre 2 GHz y 295 GHz. El espectrómetro que se utilizó con este fin se basaba en un generador de formas de onda arbitrarias para crear formas de onda de excitación y detección y generó nuevas posibilidades para el análisis de gases.

En particular, los investigadores analizaron el rendimiento de este espectrómetro a la hora de medir el espectro rotacional puro de banda ancha de grandes moléculas y complejos moleculares. A partir de estos espectros, se pudo determinar la estructura 3D, la energía de enlace, las interacciones intramoleculares y, a veces, la distribución de carga.

El trabajo se centró en la espectroscopia de resonancia doble en microondas-infrarrojo. Los investigadores exploraron su aplicabilidad a la redistribución de la energía vibracional intramolecular en moléculas muy excitadas y cómo se podría utilizar para influir en los productos de procesos.

También se avanzó en la espectroscopia rotacional mediante transformada de Fourier con chorro pulsado para el análisis de moléculas con más de un centro quiral. Al finalizar MWSPEC, se había desarrollado un nuevo espectrómetro de masas de haces moleculares que combinaba ablación con láser con descarga eléctrica.

MWSPEC trajo a Europa una técnica espectroscópica sumamente prometedora desarrollada en Estados Unidos. La CP-FTMW ha permitido estudiar las propiedades estructurales y dinámicas de grandes moléculas en fase gaseosa. Con la introducción de mejoras se conseguirá evolucionar la técnica hasta hacerla adecuada para detectar moléculas en la atmósfera terrestre, atmósferas planetarias e incluso el medio interestelar.

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Palabras clave

Espectroscopia de microondas, MWSPEC, microondas por transformada de Fourier de pulsos, grandes moléculas, atmósfera
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