Resumen

En esta contribución se presenta una revisión del desarrollo de nanosensores optoquímicos de alto rendimiento basados en la integración de nanotubos de carbono con la tecnología de fibra óptica. El artículo ofrece en primer lugar una visión general de las sorprendentes características de los nanotubos de carbono y su explotación como materiales a nanoescala altamente adsorbentes para aplicaciones de detección de gases. A continuación, la atención se centra en el principio de funcionamiento, la fabricación y la caracterización de quimiosensores de fibra óptica en la configuración reflectométrica de tipo Fabry-Perot, realizados mediante la deposición de una fina capa de nanotubos de carbono de pared simple (SWCNTs) en el extremo distal de fibras ópticas de sílice estándar. A continuación se analizan las excelentes capacidades de detección de los nanosensores químicos basados en SWCNTs frente a compuestos orgánicos volátiles y otros contaminantes en diferentes entornos (aire y agua) y condiciones de funcionamiento (temperatura ambiente y temperaturas criogénicas). Los resultados experimentales aquí presentados revelan que en la mayoría de los casos investigados se han obtenido límites de detección química de ppm y sub-ppm, tiempos de respuesta bajos, así como una recuperación rápida y completa de las respuestas del sensor. Esto pone de manifiesto el gran potencial de los nanosensores fotónicos propuestos basados en SWCNTs para ser empleados con éxito en aplicaciones prácticas de monitorización medioambiental tanto en fase líquida como vapor, así como en el espacio. Además, se propone el uso de nuevos compuestos basados en SWCNTs como recubrimientos de fibras sensibles para mejorar las prestaciones de detección y la adhesión de los nanotubos de carbono a la superficie de la fibra. Por último, también se presentan nuevas configuraciones avanzadas de detección basadas en el uso de fibras ópticas de núcleo hueco recubiertas y parcialmente rellenas de nanotubos de carbono.

• Materias:Redes de sensores Nanosensores Sensores electroquímicos Biosensores
• Subjects:Sensor networks Nanosensors Electrochemical sensors Biosensors
• Palabras claves:nanotubos de carbono, swcnts, fibras ópticas, límites de detección química en ppm, aplicaciones prácticas de vigilancia medioambiental, quimiosensores de fibra óptica, bajos tiempos de respuesta, tecnología de fibra óptica, revestimientos de fibra sensible, compuestos orgánicos volátiles
• Keywords:carbon nanotubes, swcnts, optical fibers, ppm chemical detection limits, practical environmental monitoring applications, fiber optic chemosensors, low response times, optical fiber technology, sensitive fiber coatings, volatile organic compounds