El desarrollo de láseres de alta potencia, sobre todo los láseres pulsados, ha permitido alcanzar potencias capaces de producir una ablación -o rompimiento-de cualquier tipo de material.

El láser, poco después de su invención en 1960, ha logrado tener una amplia variedad de aplicaciones hasta convertirse, hoy día, en un dispositivo esencial en muy variados campos de nuestra vida cotidiana. Aplicaciones, que van desde un simple apuntador láser en una conferencia, un lector de audio o video (como tu reproductor de DVD) hasta aquellas capaces de hacer cortes quirúrgicos con una precisión milimétrica en cuestión de segundos, son prueba fehaciente de su gran potencial práctico.

Para decirlo de manera simple, un láser es un dispositivo que genera luz intensa, monocromática, altamente concentrada y ordenada; en otras palabras, un láser es un amplificador de luz con características muy especiales, como describiremos a continuación.

Sabemos que no existe algo capaz de viajar más rápido que una partícula de luz –llamada fotón–, cuya velocidad es de 300’000,000 m/s; velocidad con la cual Supermán daría siete vueltas al planeta en poco menos de un segundo. Ahora, si a esto añadimos una dirección única para todos los fotones que emergen de un láser, el dispositivo será capaz de concentrar una gran cantidad de energía sobre un espacio definido en, prácticamente, un instante; ¡por eso resulta tan peligroso apuntar un láser hacia un ojo!

El desarrollo de láseres de alta potencia –sobre todo láseres pulsados– ha permitido alcanzar potencias capaces de producir una ablación –o rompimiento– de cualquier tipo de material. Cuando una gran cantidad de energía (en forma de fotones, en nuestro caso) se concentra en un espacio determinado y en un tiempo muy corto, por ejemplo en la superficie de una moneda (figura 1), se genera una pequeña explosión que provoca el desprendimiento de electrones, átomos y moléculas de dicha moneda. En este proceso, al que los científicos llaman ablación láser, se produce una chispa similar a la que aparece cuando golpeas dos piedras para encender una fogata en tu campamento de verano.

En la ablación láser, la chispa se produce, principalmente, por colisiones entre las partículas desprendidas de la superficie, ya que todos los elementos de la tabla periódica emiten luz cuando son excitados de manera conveniente, y esto hace posible analizar una moneda (o cualquier otro material, sin importar si es líquido, sólido o gaseoso), pues como resultado obtenemos una especie de huella digital o código de barras que nos indica de qué elementos o átomos está compuesta tal material. En dimensiones mucho mayores, el efecto de ablación láser podría compararse (aunque burdamente) con el choque de un asteroide contra la superficie lunar, fenómeno que produce, primero, el desprendimiento de una gran cantidad de polvo y rocas en el área de impacto y, consecuentemente, un cráter, como evidencia de la colisión.

LIBS (por su acrónimo en inglés Laser Induced Breakdown Spectroscopy, o bien, Espectroscopia de Rompimiento Inducido por Láser) es una técnica basada en la excitación de materiales, a través de un láser de alta potencia, que permite analizar la composición química de sólidos, líquidos o gases, sin alterar la materia que se estudia, pues la aplicación de LIBS sólo produce daños menores en una millonésima parte de gramo del material,² lo que pasa prácticamente desapercibido para nuestras básculas. Más aún, el cráter producido en la superficie del material analizado suele ser tan pequeño que necesitaríamos un microscopio para medirlo, ya que su diámetro cabría diez veces entre dos de las líneas más pequeñas de una regla escolar graduada en milímetros (figura 2).

Desde la primera aplicación del láser como técnica de ablación (en 1962) hasta la fecha, LIBS ha crecido a pasos agigantados, dejando su huella en los campos industrial, militar, médico y de seguridad social, por mencionar algunos. Así, la técnica LIBS ha posibilitado detectar e identificar partículas tóxicas y contaminantes en el aire o en el agua que bebemos; incluso, ha sido utilizada, prácticamente, a control remoto; ejemplo: en aplicaciones militares ha logrado detectar minas o explosivos a distancias mayores de los 100 metros. Por si esto pareciera poca cosa, podemos agregar que, en este mes de agosto, la técnica LIBS ya ha arribado a Marte, como parte de la tecnología utilizada en una expedición, cuyo objetivo es analizar y comprender mejor la composición superficial de nuestro planeta vecino, con lo cual, LIBS cruzará las fronteras imaginadas por sus creadores, en los años sesentas.