01/12/2015 - ZOTERAC, un proyecto que permitiría el reemplazo de los rayos X convencionales en muchas aplicaciones

Menéame

Un proyecto europeo de investigación denominado ZOTERAC aspira a inaugurar una nueva era en la emisión y la detección de radiación de terahercios (THz). La tecnología que surja podría reemplazar a los rayos X convencionales en el campo de la medicina. También serviría, entre otras numerosas aplicaciones, para mejorar la detección de armas y explosivos.

Adrián Hierro, del Instituto de Sistemas Optoelectrónicos y Microtecnología (ISOM), lidera la participación de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) en este proyecto, en el que están implicadas cinco instituciones de cuatro países europeos.

Proyecto Zoterac

El objetivo de ZOTERAC -acrónimo de Zinc Oxide For TeraHertz Cascade Devices (óxido de zinc para dispositivos de cascada en los terahercios)- es desarrollar, mediante nanoingeniería, semiconductores basados en el óxido de zinc (ZnO) para conseguir, por una parte, láseres de terahercios que emitan una potencia de mW a temperatura ambiente y, por otra parte, fotodetectores de THz que funcionen a temperaturas mayores que la actual tecnología de GaAs. Estos dispositivos se basan en el concepto de cascada cuántica y se benefician de las singulares propiedades del ZnO para conseguir funcionamiento a alta temperatura.

En la región espectral de los terahercios, que se encuentra entre las regiones de los infrarrojos y las microondas, hay muchos materiales que son semitransparentes y que pueden ser detectados, identificados y analizados. Esto abre el camino para que estas radiaciones no-ionizantes puedan encontrar nuevas aplicaciones en el campo de la medicina, donde podrían reemplazar a los rayos X convencionales para la radiología, la detección efectiva de cáncer epitelial o la obtención de una imagen dental mejorada.

Asimismo, la capacidad de detectar armas y explosivos, aunque estén escondidos con papel, plástico, madera o incluso hormigón, hace de los THz uno de los rangos más excitantes del espectro electromagnético. La radiación de THz también encuentra aplicaciones en astrofísica, biología, inspección de alimentos, control de procesos o detección de drogas, puesto que muchas moléculas tienen absorciones características en el rango de los THz.

Sin embargo, al rango de los THz se le conoce frecuentemente como “la brecha de los THz” por la falta de dispositivos semiconductores compactos en este rango de frecuencias. Un requisito imprescindible para que puedan aparecer aplicaciones para el público en el estratégico rango de los THz es la disponibilidad de fuentes semiconductoras de tamaño compacto que funcionen a temperatura ambiente, algo que está fuera del alcance de la tecnología actual basada enGaAs.

Los candidatos más prometedores para convertirse en los dispositivos de THz del mañana son los láseres y fotodetectores basados en el fenómeno de cascada cuántica, un concepto propuesto a principios de los años setenta del siglo pasado. El objetivo de ZOTERAC es el desarrollo de estos dispositivos, pero no simplemente proponiendo pequeñas mejoras respecto del rendimiento de los dispositivos de cascada cuántica actuales, sino con una estrategia radicalmente nueva y rompedora basada en una nueva familia de materiales: la familia del ZnO.
 

Financiación del proyecto

El proyecto ZOTERAC, que arrancó el pasado mes de septiembre, cuenta con una financiación de 3,8 millones de euros, concedida por la Unión Europea dentro de su programa Horizon 2020. Acompañan a la UPM en esta empresa cuatro instituciones líderes en su campo: el Centre National de la RechercheScientifique - Centre de Recherche sur l'Hétéro-Epitaxie et sesApplications (CNRS-CRHEA), coordinador del proyecto;la Université Paris Sud –Institutd'ÉlectroniqueFondamentale(UPS-IEF), la TechnischeUniversitätWien (TUW)y la EidgenoessischeTechnischeHochschuleZürich (ETH).

_______________________________________

UPM

La instrumentación de grandes instalaciones científicas plantea un reto particular: obtener medidas fiables en lugares donde la radiación, el vacío, las temperaturas extremas y los campos electromagnéticos limitan la vida útil de los sensores tradicionales. La empresa valenciana Cálculo y Estructuras Sensadas (CALSENS), surgida de la Universitat Politècnica de València, está abordando este problema mediante SENSOFUS, un proyecto de I+D...

La fibra de carbono ofrece una combinación de rigidez, resistencia y bajo peso muy atractiva para la industria del automóvil, pero su fabricación y su recuperación al final de la vida útil plantean desafíos ambientales y económicos. CDTI Innovación acaba de difundir información sobre una propuesta de cooperación tecnológica entre entidades españolas y chinas para desarrollar materiales compuestos basados en...

Las ciudades concentran una parte relevante de las necesidades de movilidad, climatización, servicios públicos y consumo energético. Lograr que una mayor proporción de esa demanda pueda atenderse mediante electricidad limpia requiere algo más que incorporar vehículos eléctricos o instalar bombas de calor: exige coordinar redes, infraestructuras, edificios, planificación urbanística y financiación. En este contexto, la Comisión Europea y el Pacto...

La arquitectura abierta RISC-V se ha convertido en un punto de interés para la investigación en diseño digital, sistemas embebidos y nuevos circuitos integrados. La Universidad Politécnica de Madrid ha organizado los días 12 y 13 de noviembre de 2026 el encuentro HEEPING-UP THE X-AGORA DAYS, centrado en el ecosistema RISC-V, el desarrollo de aceleradores hardware y el prototipado de...

El Centro Botín de Santander acoge hoy día 13 de noviembre de 2026 las III Jornadas de la Industria, organizadas por el Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Cantabria (IICANT). La edición está dedicada a las capacidades de ingeniería, fabricación avanzada y desarrollo tecnológico vinculadas a la industria de defensa, con especial atención a las oportunidades de diversificación para empresas...