Implementación de imágenes hiperespectrales sintonizables basadas en fasor. Crédito: Ciencia avanzada (2025). Doi: 10.1002/advs.202415238
Detección de microplásticos e identificando el estrés de la planta en una etapa temprana, esta y mucho más se puede hacer gracias a un nuevo método basado en mediciones de luz de infrarrojo cercano. Es económico y funciona en tiempo real.
Investigadores de Bochum, Duisburg, Karlsruhe y Münster han desarrollado un nuevo método para el monitoreo ambiental. Se basa en la luz del infrarrojo cercano (NIR) y permite a los usuarios obtener información espectral detallada de varios materiales y muestras biológicas.
El equipo encabezado por Jan Stegemann y el profesor Sebastian Kruss del Instituto Fraunhofer para circuitos y sistemas microelectrónicos IMS y la Universidad Ruhr Bochum, Alemania, mostraron que la tecnología hipernirs puede usarse para la identificación no delgada de diferentes tipos de plástico, lo que es útil para los procesos de reciclaje y la detección de microplásticos. El estudio se publica en Advanced Science.
La luz infrarroja cercana, que es invisible para los humanos, contiene información valiosa sobre la composición química de una muestra. Los métodos anteriores lo mostraron como una imagen en escala de grises o como un espectro, es decir, como una distribución de intensidad para diferentes longitudes de onda. El nuevo método se basa en imágenes hiperespectrales, que es una combinación de información espectral y espacial.
Utilizando componentes económicos y disponibles comercialmente, los investigadores pueden transformar cualquier cámara estándar en una cámara Hypernir para convertir la información espectral en imágenes. Utilizan ópticas de polarización controlables para este propósito. Los marcadores externos, como los tintes, también se pueden capturar, pero no son necesarios.
El proceso funciona en tiempo real
El sistema toma tres imágenes de cada muestra, que proporcionan información espectral detallada. Si bien los métodos convencionales requieren un escaneo de una muestra que requiere mucho tiempo, la cámara Hypernir es significativamente más rápida. “La capacidad de analizar diferentes materiales y sus propiedades en tiempo real puede aumentar considerablemente la eficiencia de los procesos en el monitoreo ambiental”, predice Kruss.
Los investigadores mostraron, por ejemplo, que la tecnología Hypernir les permitió rastrear en tiempo real cómo una planta de pimiento absorbe agua, sin contacto y sin usar tintes. “Tales imágenes hiperespectrales pueden transferirse potencialmente a otras moléculas”, dice Stegemann. “Podría usarse para monitorear el contenido de nutrientes en una planta o para detectar la infestación de plagas y el estrés de la planta en una etapa temprana”.
Aplicaciones también factibles en biomedicina
El método Hypernir también se puede combinar con microscopía de fluorescencia para diferenciar entre varias moléculas fluorescentes que se utilizan como marcadores. Esto significa que el sistema es potencialmente interesante para la investigación biomédica. El equipo encabezado por Stegemann y Kruss espera explorar esta área de aplicación con más detalle en el futuro.
“La integración del proceso en drones también podría ayudar a resolver problemas ambientales apremiantes en el campo de la agricultura abriendo una nueva dimensión en la recopilación y análisis de datos”, dice Kruss.
Más información: Jan Stegemann et al, imágenes hiperespectrales de alta velocidad para fluorescencia infrarroja y monitoreo ambiental, Ciencia Avanzada (2025). Doi: 10.1002/advs.202415238
Proporcionado por Ruhr-Universitaet-Jochum
Cita: Tecnología de Hypernir: transformando cámaras en monitores ambientales en tiempo real (2025, 21 de marzo) Recuperado el 22 de marzo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-03-hypernir-technology-cameras-real-environmental.html
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