Diferencia entre revisiones de «Espectroscopía infrarroja»

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La '''espectroscopía infrarroja''' ('''espectroscopía''' '''IR''' o '''espectroscopía''' '''vibracional''') es la medida de la interacción de la radiación [[Radiación infrarroja|infrarroja]] con la [[materia]] por [[Espectroscopia de absorción|absorción]], [[Espectro de emisión|emisión]] o [[Reflexión (física)|reflexión]]. Se utiliza para estudiar e identificar [[Sustancia química|sustancias químicas]] o [[Grupo funcional|grupos funcionales]] en forma sólida, líquida o gaseosa. El método o técnica de espectroscopía infrarroja se realiza con un instrumento llamado '''espectrómetro infrarrojo''' (o espectrofotómetro) que produce un '''espectro infrarrojo'''. Un espectro de infrarrojos se puede visualizar en un gráfico de [[absorbancia]] (o [[transmitancia]]) de luz infrarroja en el eje vertical frente a la frecuencia o longitud de onda en el eje horizontal. Las [[Unidad de medida|unidades]] típicas de frecuencia utilizadas en los espectros de infrarrojos son [[Longitud recíproca|centímetros recíprocos]] (a veces llamados [[Número de onda|números de onda]]), con el símbolo cm <sup>-1</sup>. Las unidades de longitud de onda IR se dan comúnmente en [[Micrómetro (unidad de longitud)|micrómetros]] (antes llamados "micrones"), símbolo μm, que están relacionados con los números de onda de forma [[Inverso multiplicativo|recíproca]]. Un instrumento de laboratorio común que utiliza esta técnica es un [[espectrómetro]] de [[Espectrofotómetro de transformada de Fourier|transformada de Fourier infrarroja]] (FTIR). La IR bidimensional también es posible.
 
La porción infrarroja del [[espectro electromagnético]] generalmente se divide en tres regiones; infrarrojos [[Espectroscopia del infrarrojo cercano|cercanos]], medios y [[Infrarrojo lejano|lejanos]], llamada así por su relación con el espectro visible. El infrarrojo cercano de mayor energía, aproximadamente 14000–4000&nbsp;cm<sup>−1</sup> (0,7–2,5&nbsp;μm de longitud de onda) puede excitar modos de [[Vibración molecular|vibraciones moleculares]] [[Banda entonada|armónicos]] o combinados. El infrarrojo medio, aproximadamente 4000–400&nbsp;cm<sup>−1</sup> (2,5-25&nbsp;μm) se utiliza generalmente para estudiar las vibraciones fundamentales y la estructura [[Espectroscopía rotacional vibracional|rotacional-vibratoria]] asociada. El infrarrojo lejano, aproximadamente 400-10&nbsp;cm<sup>−1</sup> (25-1000&nbsp;μm) tiene baja energía y puede usarse para [[Espectroscopia rotacional|espectroscopía rotacional]] y vibraciones de baja frecuencia. La región de 2-130&nbsp;cm<sup>−1</sup>, que bordea la región de [[microondas]], se considera la región de [[Radiación de terahercios|terahercios]] y puede sondear vibraciones intermoleculares.<ref>{{Cita publicación|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1211/jpp.59.2.0008|título=Terahertz pulsed spectroscopy and imaging in the pharmaceutical setting -- a review|fechaapellidos=FebruaryZeitler|nombre=J. Axel|apellidos2=Taday|nombre2=Philip F.|fecha=2007|publicación=The Journal of Pharmacy and Pharmacology|volumen=59|número=2|páginas=209–23209–223|idioma=en|issn=2042-7158|doi=10.1211/jpp.59.2.0008|pmidapellidos3=Newnham|nombre3=David A.|apellidos4=Pepper|nombre4=Michael|apellidos5=Gordon|nombre5=Keith C.|apellidos6=Rades|nombre6=17270075Thomas}}</ref> Los nombres y clasificaciones de estas subregiones son convenciones, y se basan solo vagamente en las propiedades moleculares o electromagnéticas relativas.
 
== Teoría ==
 
=== Comparando con una referencia ===
[[Archivo:IR_spectroscopy_apparatus.svg|miniaturadeimagen|400x400px| EsquemaEsquemas de un espectrómetro de absorción de dos haces. Se produce un haz de luz infrarroja, se pasa a través de un [[Interferometría|interferómetro]] (no se muestra) y luego se divide en dos haces separados. Uno pasa a través depor la muestra, el otro pasa a través depor una referencia. AmbosLos dos haces se reflejan hacia un detector, sin embargo, primero pasan a través de un divisor, que alterna rápidamente cuál de los dos haces entra en el detector. LasA dos señalescontinuación, se comparan las dos señales y se obtiene una impresión. Esta configuración de "dos haces" proporciona espectros precisos incluso si la intensidad de la fuente de luz se desplazavaría con el tiempo. ]]
Es típico registrar el espectro tanto de la muestra como de una "referencia". Este paso controla una serie de variables, por ejemplo, un [[detector de infrarrojos]], que pueden afectar al espectro. La medida de referencia permite eliminar la influencia del instrumento.
 
Una forma común de comparar con una referencia es secuencialmente: primero mida la referencia, luego reemplace la referencia por la muestra y mida la muestra. Esta técnica no es perfectamente confiable; Si la lámpara de infrarrojos es un poco más brillante durante la medición de referencia, luego un poco más tenue durante la medición de la muestra, la medición se distorsionará. Los métodos más elaborados, como una configuración de "dos haces" (ver figura), pueden corregir este tipo de efectos para dar resultados muy precisos. El método de [[Adición de estándar|adición estándar]] se puede utilizar para cancelar estadísticamente estos errores.
 
Sin embargo, entre las diferentes técnicas basadas en la absorción que se utilizan para la detección de especies gaseosas, la [[Espectroscopia de anillo de cavidad|espectroscopia de cavidad de anillo]] (CRDS) se puede utilizar como un método sin calibración. El hecho de que el CRDS se base en las mediciones de la vida útil de los fotones (y no en la intensidad del láser) hace que no sea necesario realizar ninguna calibración y comparación con una referencia.<ref>{{Cita publicación|url=https://doi.org/10.1007/s00340-016-6461-5|título=Open-path cavity ring-down spectroscopy sensor for atmospheric ammonia|apellidos=Shadman|nombre=Soran|apellidos2=Rose|nombre2=Charles|fecha=2016-06-28|publicación=[[Applied Physics B]]|volumen=122|número=7|páginas=194|bibcodeidioma=2016ApPhB.122..194Sen|issn=1432-0649|doi=10.1007/s00340-016-6461-5|apellidos3=Yalin|nombre3=Azer P.}}</ref>
 
=== FTIR ===
[[Archivo:FTIR-interferogram.svg|miniaturadeimagen| Un interferograma de una medición [[Espectrofotómetro de transformada de Fourier|FTIR]]. El eje horizontal es la posición del espejo, y el eje vertical es la cantidad de luz detectada. Estos son los "datos sin procesar" que se pueden [[Transformada de Fourier|transformartransformarse ende Fourier]] para obtener el espectro real. ]]{{Artículo principal|Espectrofotómetro de transformada de Fourier|l1=Espectrofotómetro de transformada de Fourier}}
La '''espectroscopía de infrarrojos por [[transformada de Fourier]] (FTIR)''' es una técnica de medición que permite registrar espectros de infrarrojos. La luz infrarroja se guía a través de un [[Interferometría|interferómetro]] y luego a través de la muestra (o viceversa). Un espejo móvil dentro del aparato altera la distribución de la luz infrarroja que pasa a través del interferómetro. La señal registrada directamente, denominada "interferograma", representa la salida de luz en función de la posición del espejo. Una técnica de procesamiento de datos llamada [[transformada de Fourier]] convierte estos datos en bruto en el resultado deseado (el espectro de la muestra): Salida de luz en función de la [[Longitud de onda|longitud]] infrarroja (o equivalentemente, [[número de onda]]). Como se describió anteriormente, el espectro de la muestra siempre se compara con una referencia.
 
Un método alternativo para adquirir espectros es el método "dispersivo" o "[[monocromador]] de barrido". En este enfoque, la muestra se irradia secuencialmente con varias longitudes de onda únicas. El método dispersivo es más común en [[Espectroscopia ultravioleta-visible|espectroscopía UV-Vis]], pero es menos práctico en el infrarrojo que el método FTIR. Una razón por la que se favorece el FTIR se denomina " [[La ventaja de Fellgett|ventaja de Fellgett]] " o "ventaja de multiplexación": la información en todas las frecuencias se recopila simultáneamente, lo que mejora tanto la velocidad como la [[Relación señal/ruido|relación señal-ruido]]. Otro se llama "Ventaja de rendimiento de Jacquinot": una medición dispersiva requiere detectar niveles de luz mucho más bajos que una medición FTIR.<ref name="white2">[{{Cita libro|título=Chromatography/Fourier Transform Infrared Spectroscopy and its Applications|url=https://books.google.com/books?id=t2VSNnFoO3wC&pg=PA7|editorial=CRC ''Chromatography/Fourier transform infrared spectroscopy and its applications'', by Press|fecha=1989-12-11|isbn=978-0-8247-8191-0|idioma=en|nombre=Robert |apellidos=White, p7]}}</ref> Existen otras ventajas, así como algunas desventajas,<ref name="white2" /> pero prácticamente todos los espectrómetros infrarrojos modernos son instrumentos FTIR.
 
=== Microscopía infrarroja ===
Existen varias formas de [[Microscopía|microscopía infrarroja]]. Estos incluyen versiones IR de microscopía de sub-difracción<ref name="G Kazarian 20142">H M Pollock and S G Kazarian, Microspectroscopy in the Mid-Infrared, in Encyclopedia of Analytical Chemistry (Robert A. Meyers, Ed, 1-26 (2014), John Wiley & Sons Ltd,</ref><ref name="wiley12">{{Cita enciclopedia|apellidos=Pollock Hubert Mlibro|título=Microspectroscopy in the Mid-Infrared|enciclopedia=Encyclopedia of Analytical Chemistry|añourl=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/9780470027318.a5609.pub2|editorial=American Cancer Society|fecha=2014|isbn=9780470027318978-0-470-02731-8|páginas=1–26|doi=10.1002/9780470027318.a5609.pub2|idioma=en|nombre=Hubert M.|apellidos=Pollock|nombre2=Sergei G.|apellidos2=Kazarian}}</ref> como IR [[Microscopía óptica de barrido de campo cercano|NSOM]],<ref>H M Pollock and D A Smith, The use of near-field probes for vibrational spectroscopy and photothermal imaging, in Handbook of vibrational spectroscopy, J.M. Chalmers and P.R. Griffiths (eds), John Wiley & Sons Ltd, Vol. 2, pp. 1472 - 1492 (2002)</ref> [[Microespectroscopía fototérmica|microspectroscopía fototérmica]], [[Nano-FTIR]] y [[microscopía de fuerza atómica acoplado a la espectroscopia infrarrojo|espectroscopía infrarroja basada en microscopio de fuerza atómica]] (AFM-IR).
 
=== Otros métodos en espectroscopia vibracional molecular ===
Otro método es la [[espectroscopia de pérdida de energía de electrones]] (EELS), en la que la energía absorbida es proporcionada por un electrón disperso inelásticamente en lugar de un fotón. Este método es útil para estudiar las vibraciones de moléculas [[Adsorción|adsorbidas]] en una superficie sólida.
 
Recientemente, la [[Espectroscopia de pérdida de energía de electrones de alta resolución|EELS de alta resolución]] (HREELS) ha surgido como una técnica para realizar espectroscopía vibracional en un [[microscopio electrónico de transmisión]] (TEM).<ref name=":0">{{Cita publicación|url=https://www.nature.com/articles/nature13870|título=Vibrational spectroscopy in the electron microscope|fechaapellidos=OctoberKrivanek|nombre=Ondrej L.|apellidos2=Lovejoy|nombre2=Tracy C.|fecha=2014-10|publicación=Nature|volumen=514|número=7521|páginas=209–12209–212|bibcodeidioma=2014Natur.514..209Ken|issn=1476-4687|doi=10.1038/nature13870|pmidapellidos3=25297434Dellby|número-autoresnombre3=6Niklas|apellidos4=Aoki|nombre4=Toshihiro|apellidos5=Carpenter|nombre5=R. W.|apellidos6=Rez|nombre6=Peter|apellidos7=Soignard|nombre7=Emmanuel|apellidos8=Zhu|nombre8=Jiangtao|apellidos9=Batson|nombre9=Philip E.}}</ref> En combinación con la alta resolución espacial del TEM, se han realizado experimentos sin precedentes, como mediciones de temperatura a nanoescala,<ref>{{Cita publicación|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.120.095901|título=Temperature Measurement by a Nanoscale Electron Probe Using Energy Gain and Loss Spectroscopy|fechaapellidos=MarchIdrobo|nombre=Juan Carlos|apellidos2=Lupini|nombre2=Andrew R.|fecha=2018-03-02|publicación=Physical Review Letters|volumen=120|número=9|páginas=095901|bibcode=2018PhRvL.120i5901I|doi=10.1103/PhysRevLett.120.095901|pmidapellidos3=29547334Feng|número-autoresnombre3=6Tianli|apellidos4=Unocic|nombre4=Raymond R.|apellidos5=Walden|nombre5=Franklin S.|apellidos6=Gardiner|nombre6=Daniel S.|apellidos7=Lovejoy|nombre7=Tracy C.|apellidos8=Dellby|nombre8=Niklas|apellidos9=Pantelides|nombre9=Sokrates T.}}</ref><ref>{{Cita publicación|url=https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.8b01791|título=Thermometry with Subnanometer Resolution in the Electron Microscope Using the Principle of Detailed Balancing|fechaapellidos=JulyLagos|nombre=Maureen J.|apellidos2=Batson|nombre2=Philip E.|fecha=2018-07-11|publicación=Nano Letters|volumen=18|número=7|páginas=4556–4563|bibcodeissn=2018NanoL..18.4556L1530-6984|doi=10.1021/acs.nanolett.8b01791|pmid=29874456}}</ref> mapeo de moléculas marcadas isotópicamente,<ref>{{Cita publicación|título=Identification of site-specific isotopic labels by vibrational spectroscopy in the electron microscope|fecha=February 2019|publicación=Science|volumen=363|número=6426|páginas=525–528|bibcode=2019Sci...363..525H|doi=10.1126/science.aav5845|pmid=30705191|número-autores=6}}</ref> mapeo de modos de fonón en posición y momento,<ref>{{Cita publicación|título=Nanoscale momentum-resolved vibrational spectroscopy|fecha=June 2018|publicación=Science Advances|volumen=4|número=6|páginas=eaar7495|bibcode=2018SciA....4.7495H|doi=10.1126/sciadv.aar7495|pmc=6018998|pmid=29951584|número-autores=6}}</ref><ref>{{Cita publicación|título=Position and momentum mapping of vibrations in graphene nanostructures|fecha=September 2019|publicación=Nature|volumen=573|número=7773|páginas=247–250|bibcode=2019Natur.573..247S|doi=10.1038/s41586-019-1477-8|pmid=31406319|arxiv=1812.08294}}</ref> superficie vibratoria y mapeo de modo de volumen en nanocubos,<ref>{{Cita publicación|título=Mapping vibrational surface and bulk modes in a single nanocube|fecha=March 2017|publicación=Nature|volumen=543|número=7646|páginas=529–532|bibcode=2017Natur.543..529L|doi=10.1038/nature21699|pmid=28332537}}</ref> e investigaciones de modos de [[polaritón]] en cristales de van der Waals.<ref>{{Cita publicación|título=Probing low-energy hyperbolic polaritons in van der Waals crystals with an electron microscope|fecha=July 2017|publicación=Nature Communications|volumen=8|número=1|páginas=95|bibcode=2017NatCo...8...95G|doi=10.1038/s41467-017-00056-y|pmc=5522439|pmid=28733660|número-autores=6|arxiv=1611.05371}}</ref> El análisis de modos vibracionales que son inactivos en IR, pero que aparecen en [[Dispersión inelástica de neutrones|Dispersión de neutrones inelásticos]] también es posible a alta resolución espacial usando EELS.<ref>{{Cita publicación|título=Vibrational spectroscopy at atomic resolution with electron impact scattering|fecha=2019|publicación=Nature Physics|volumen=15|número=12|páginas=1237–1241|doi=10.1038/s41567-019-0675-5|arxiv=1812.08895}}</ref> Aunque la resolución espacial de los HREEL es muy alta, las bandas son extremadamente amplias en comparación con otras técnicas.<ref name=":0" />
 
=== Microscopía infrarroja computacional ===
{{Artículo principal|Tabla de correlaciones en espectroscopia infrarroja|l1=Tabla de correlaciones en espectroscopia infrarroja}}
La espectroscopía IR se usa a menudo para identificar estructuras porque los [[Grupo funcional|grupos funcionales]] dan lugar a bandas características tanto en términos de intensidad como de posición (frecuencia). Las posiciones de estas bandas se resumen en tablas de correlación como se muestra a continuación.
[[Archivo:IR-spectroscopy-sample.svg|centro|miniaturadeimagen|800x800px| '''Lista de las principales bandas de espectroscopia IRde infrarrojos'''. Por ejemplo, el grupo carboxilo contendrá una banda C = O a 1700 cm <sup>-1</sup> y una banda OH a 3500 cm<sup>-1</sup> (grupo total -COOH). Números de onda enumeradoslistados en [[Número de onda|cm<sup>-1−1</sup>]]. ]]
 
=== Regiones ===
 
=== Regla de Badger ===
Para muchos tipos de muestras, las asignaciones son conocidas, es decir, qué deformaciones de enlace están asociadas con qué frecuencia. En tales casos, se puede obtener más información sobre la fuerza de un vínculo, basándose en la directriz empírica llamada '''Regla de Badger'''. Publicado originalmente por [[Richard McLean Badger]] en 1934,<ref>{{Cita publicación|url=https://authorsaip.libraryscitation.caltech.eduorg/10440doi/110.1063/BADjcp341.pdf1749433|título=A Relation Between Internuclear Distances and Bond Force Constants|apellidos=Badger|nombre=Richard M.|fecha=1934-03-01|publicación=The Journal of Chemical Physics|volumen=2|número=3|páginapáginas=128128–131|bibcodeissn=1934JChPh...2..128B0021-9606|doi=10.1063/1.1749433}}</ref> esta regla establece que la fuerza de un enlace (en términos de constante de fuerza) se correlaciona con la longitud del enlace. Es decir, el aumento de la fuerza de la unión conduce al correspondiente acortamiento de la unión y viceversa.
 
== Usos y aplicaciones ==
[[Archivo:Portable_Screening_Devices_(1435)_(8225044148).jpg|miniaturadeimagen| Un científico de la [[Administración de AlimentosMedicamentos y MedicamentosAlimentos|Administración de Drogas y Alimentos de]] de los EE. UU. Utilizautiliza un dispositivo portátil de espectroscopia de infrarrojo cercano para detectar sustancias potencialmente ilegales ]]
[[Archivo:Mary_Moffit_using_Infrared_spectrophotometer_2012_017_b1f6_79407z11s.tiff|vínculo=https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Mary_Moffit_using_Infrared_spectrophotometer_2012_017_b1f6_79407z11s.tiff|miniaturadeimagen|Espectrofotómetro infrarrojo utilizado para analizar el repelente de insectos Metadelphene, 1960]]
La espectroscopia infrarroja es una técnica simple y confiable ampliamente utilizada en química orgánica e inorgánica, en investigación e industria. Se utiliza en aplicaciones de control de calidad, medición dinámica y monitoreo, como la medición desatendida a largo plazo de concentraciones de CO<sub>2</sub> en invernaderos y cámaras de crecimiento mediante analizadores de gas infrarrojos.
 
También se utiliza en [[Ciencia forense|análisis forenses]] en casos penales y civiles, por ejemplo, para identificar la [[Degradación polimérica|degradación de polímeros]]. Se puede utilizar para determinar el [[Control de alcoholemia|contenido de alcohol en sangre]] de un presunto conductor ebrio.
 
La espectroscopia IR se ha utilizado con éxito en el análisis y la identificación de [[Pigmento|pigmentos]] en [[Pintura|pinturas]]<ref>[http{{Cita web|url=https://colourlex.com/project/infrared-spectroscopy/ |título=Infrared spectroscopy at Spectroscopy|fechaacceso=2021-02-23|sitioweb=ColourLex. Retrieved December 11, 2015]|idioma=en-US}}</ref> y otros objetos de arte<ref>{{Cita publicación|url=http://www.getty.edu/conservation/publications_resources/pdf_publications/pdf/infrared_spectroscopy.pdf|título=Infrared Spectroscopy in Conservation Science, Scientific Tools for Conservation|fecha=2000|editorial=Getty Publications|fechaacceso=11 December 2015}}</ref> como [[Manuscrito ilustrado|manuscritos iluminados]].<ref>{{Cita web|url=http://www.labnews.co.uk/features/unlocking-the-secrets-of-illuminated-manuscripts-08-11-2012/|título=Unlocking the secrets of illuminated manuscripts|fechaacceso=11 December 2015|autor=Ricciardi|nombre=Paola}}</ref>
 
Una forma útil de analizar muestras sólidas sin la necesidad de cortar muestras utiliza ATR o espectroscopía de [[reflectancia total atenuada]]. Con este enfoque, las muestras se presionan contra la cara de un solo cristal. La radiación infrarroja atraviesa el cristal y solo interactúa con la muestra en la interfaz entre los dos materiales.
La espectroscopia infrarroja también es útil para medir el grado de polimerización en la fabricación de [[Polímero|polímeros]]. Los cambios en el carácter o la cantidad de un vínculo en particular se evalúan midiendo a una frecuencia específica a lo largo del tiempo. Los instrumentos de investigación modernos pueden tomar medidas infrarrojas en el rango de interés con una frecuencia de hasta 32 veces por segundo. Esto se puede hacer mientras se realizan mediciones simultáneas utilizando otras técnicas. Esto hace que las observaciones de reacciones y procesos químicos sean más rápidas y precisas.
 
La espectroscopia infrarroja también se ha utilizado con éxito en el campo de la microelectrónica de semiconductores:<ref>{{Cita libro|título=Infrared characterization for microelectronics|url=https://bookswww.googleworldcat.comorg/?id=rotNlJDFJWsC&printsec=frontcoveroclc/42296475|editorial=World Scientific|fecha=1999|isbn=978-981-02-2352-68|oclc=42296475|nombre=W. S.|apellidos=Lau}}</ref> por ejemplo, la espectroscopia infrarroja puede aplicarse a semiconductores como [[silicio]], [[arseniuro de galio]], [[nitruro de galio]], [[Seleniuro de cinc|seleniuro de zinc]], silicio amorfo, [[nitruro de silicio]], etc.
 
Otra aplicación importante de la espectroscopia infrarroja es en la [[industria alimentaria]] para medir la [[concentración]] de varios compuestos en diferentes productos alimenticios<ref>{{Cita enciclopedia|apellidos=Osborne|nombre=Brian G.|enciclopedia=Encyclopedia of Analytical Chemistry|fecha=2006|editorial=John Wiley & Sons|doi=10.1002/9780470027318.a1018|isbn=9780470027318|título=Near-Infrared Spectroscopy in Food Analysis}}</ref><ref>{{Cita publicación|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814612011880|título=Low-cost visible-nearvisible–near infrared sensor for on-line monitoring of fat and fatty acids content during the manufacturing process of the milk|apellidos=Villar|nombre=Alberto|apellidos2=Gorritxategi|nombre2=Eneko|fecha=December 2012-12-15|publicación=Food Chemistry|volumen=135|número=4|páginas=2756–602756–2760|idioma=en|issn=0308-8146|doi=10.1016/j.foodchem.2012.07.074|pmidapellidos3=22980869Aranzabe|nombre3=Estibaliz|apellidos4=Fernández|nombre4=Santiago|apellidos5=Otaduy|nombre5=Deitze|apellidos6=Fernández|nombre6=Luis A.}}</ref>
 
Los instrumentos ahora son pequeños y se pueden transportar, incluso para su uso en pruebas de campo.
La espectroscopia infrarroja también se utiliza en dispositivos de detección de fugas de gas como los DP-IR y EyeCGA.<ref>{{Cita web|url=http://heathus.com/product_category/gas/infrared-ir-optical-based/|título=Infrared (IR) / Optical Based Archives - Heath Consultants|fechaacceso=2016-04-12|autor=www.TRMThemes.com|nombre=TRM Theme by|sitioweb=Heath Consultants}}</ref> Estos dispositivos detectan fugas de gas de hidrocarburos en el transporte de gas natural y petróleo crudo.
 
En febrero de 2014, la [[NASA]] anunció una base de datos muy mejorada,<ref>[{{Cita web|url=http://www.astrochem.org/pahdb/|título=NASA Ames PAH IR Spectroscopic Database]|fechaacceso=2021-02-23|sitioweb=www.astrochem.org}}</ref> basada en espectroscopia IR, para rastrear [[Hidrocarburo aromático policíclico|hidrocarburos aromáticos policíclicos]] (HAP) en el [[universo]]. Según los científicos, más del 20% del [[carbono]] del universo puede estar asociado con los HAP, posibles [[Hipótesis del mundo de HAP|materiales de partida]] para la [[Abiogénesis|formación de la]] [[vida]]. Los HAP parecen haberse formado poco después del [[Big Bang]], están muy extendidos por todo el universo y están asociados con [[Formación estelar|nuevas estrellas]] y [[Planeta extrasolar|exoplanetas]].<ref name="NASA-201402212">{{Cita web|url=http://www.nasa.gov/ames/need-to-track-organic-nano-particles-across-the-universe-nasas-got-an-app-for-that/|título=Need to Track Organic Nano-Particles Across the Universe? NASA's Got an App for That|fechaacceso=February 22, 2014|autor=Hoover|nombre=Rachel|fecha=February 21, 2014|sitioweb=[[NASA]]}}</ref>
 
Los desarrollos recientes incluyen un espectrómetro IR en miniatura que está vinculado a una base de datos basada en la nube y es adecuado para el uso diario personal,<ref>{{Cita web|url=https://spectrum.ieee.org/view-from-the-valley/at-work/start-ups/israeli-startup-consumer-physics-says-its-scio-food-analyzer-is-finally-ready-for-prime-timeso-we-took-it-grocery-shopping|título=What Happened When We Took the SCiO Food Analyzer Grocery Shopping|fechaacceso=2017-03-23|fecha=2017-03-14|sitioweb=IEEE Spectrum: Technology, Engineering, and Science News}}</ref> y chips espectroscópicos NIR<ref>{{Cita web|url=http://www.americanpharmaceuticalreview.com/Featured-Articles/163573-A-Review-of-New-Small-Scale-Technologies-for-Near-Infrared-Measurements/|título=A Review of New Small-Scale Technologies for Near Infrared Measurements|fechaacceso=2017-03-23|sitioweb=www.americanpharmaceuticalreview.com}}</ref> que pueden integrarse en teléfonos inteligentes y varios dispositivos.
== IR bidimensional ==
El '''análisis de espectroscopia de correlación infrarroja bidimensional''' combina múltiples muestras de espectros infrarrojos para revelar propiedades más complejas. Al extender la información espectral de una muestra perturbada, se simplifica el análisis espectral y se mejora la resolución. Los espectros 2D sincrónicos y 2D asincrónicos representan una descripción gráfica de los cambios espectrales debidos a una perturbación (como un cambio de concentración o de temperatura), así como la relación entre los cambios espectrales en dos números de onda diferentes.
[[Archivo:2dir_pulse_sequence_newversion.png|miniaturadeimagen|300x300px| Secuencia de pulsos utilizada para obtener un espectro infrarrojo de transformada de Fourier bidimensional. El período de tiempo <math>\tau_1</math> generalmente se sueleconoce denominarcomo el tiempo de coherencia y el segundo período de tiempo <math>\tau_2</math>Es conocidose conoce como el tiempo de espera. La frecuencia de excitación se obtiene mediante la transformadatransformación de Fourier a lo largo del <math>\tau_1</math> eje. ]]
La '''espectroscopia infrarroja bidimensional no lineal'''<ref>{{Cita publicación|url=https://doi.org/10.1021/jp9813286|título=Structure of the amideAmide I bandBand of peptidesPeptides measuredMeasured by femtosecondFemtosecond nonlinearNonlinear-infraredInfrared spectroscopySpectroscopy|apellidos=Hamm|nombre=Peter|apellidos2=Lim|nombre2=Manho|fecha=1998-07-01|publicación=J.The Phys.Journal Chem.of Physical Chemistry B|volumen=102|número=31|páginas=6123–6138|issn=1520-6106|doi=10.1021/jp9813286|apellidos3=Hochstrasser|nombre3=Robin M.}}</ref><ref>{{Cita publicación|url=https://semanticscholarwww.annualreviews.org/paperdoi/44c33a72539569f16403b7fb8999f0217ef0e51410.1146/annurev.physchem.51.1.691|título=Multidimensional femtosecondFemtosecond correlationCorrelation spectroscopiesSpectroscopies of electronicElectronic and vibrationalVibrational excitationsExcitations|apellidos=Mukamel|nombre=Shaul|fecha=2000-10-01|publicación=Annual Review of Physical Chemistry|volumen=51|número=1|páginas=691–729|bibcodeissn=2000ARPC...51..691M0066-426X|doi=10.1146/annurev.physchem.51.1.691|pmid=11031297}}</ref> es la versión infrarroja de la [[espectroscopia de correlación]]. La espectroscopia infrarroja bidimensional no lineal es una técnica que se ha hecho disponible con el desarrollo de [[Femtosegundo|pulsos]] láser infrarrojos de [[Femtosegundo|femtosegundos]]. En este experimento, primero se aplica un conjunto de pulsos de bomba a la muestra. A esto le sigue un tiempo de espera durante el cual se permite que el sistema se relaje. El tiempo de espera típico es de cero a varios picosegundos, y la duración se puede controlar con una resolución de decenas de femtosegundos. Luego se aplica un pulso de sonda, lo que resulta en la emisión de una señal de la muestra. El espectro infrarrojo bidimensional no lineal es una gráfica de correlación bidimensional de la frecuencia ω<sub>1</sub> que fue excitada por los pulsos iniciales de la bomba y la frecuencia ω<sub>3</sub> excitada por el pulso de la sonda después del tiempo de espera. Esto permite observar el acoplamiento entre diferentes modos vibracionales; debido a su resolución de tiempo extremadamente fina, se puede usar para monitorear la dinámica molecular en una escala de tiempo de picosegundos. Todavía es una técnica en gran parte inexplorada y se está volviendo cada vez más popular para la investigación fundamental.
 
Al igual que con la espectroscopia de resonancia magnética nuclear bidimensional ([[2DNMR]]), esta técnica extiende el espectro en dos dimensiones y permite la observación de picos cruzados que contienen información sobre el acoplamiento entre diferentes modos. En contraste con 2DNMR, la espectroscopia infrarroja bidimensional no lineal también implica la excitación de armónicos. Estas excitaciones dan como resultado picos de absorción en estado excitado ubicados debajo de los picos diagonales y cruzados. En 2DNMR, se utilizan con frecuencia dos técnicas distintas, [[Espectroscopia de correlación|COSY]] y [[Espectroscopia de correlación|NOESY]]. Los picos cruzados en el primero están relacionados con el acoplamiento escalar, mientras que en el segundo están relacionados con la transferencia de espín entre diferentes núcleos. En espectroscopía infrarroja bidimensional no lineal, se han extraído análogos de estas técnicas 2DNMR. La espectroscopia infrarroja bidimensional no lineal con tiempo de espera cero corresponde a COSY, y la espectroscopia infrarroja bidimensional no lineal con tiempo de espera finito que permite la transferencia de población vibratoria corresponde a NOESY. La variante COSY de espectroscopia infrarroja bidimensional no lineal se ha utilizado para la determinación del contenido de estructura secundaria de proteínas.<ref>{{Cita publicación|url=https://puredoi.rug.nlorg/ws/files/6680272/2004JAmChemSocDemirdoven10.pdf1021/ja049811j|título=Two-dimensionalDimensional infraredInfrared spectroscopySpectroscopy of antiparallelAntiparallel betaβ-sheetSheet secondarySecondary structureStructure|fechaapellidos=JuneDemirdöven|nombre=Nurettin|apellidos2=Cheatum|nombre2=Christopher M.|fecha=2004-06-01|publicación=Journal of the American Chemical Society|volumen=126|número=25|páginas=7981–907981–7990|issn=0002-7863|doi=10.1021/ja049811j|pmidapellidos3=Chung|nombre3=Hoi Sung|apellidos4=Khalil|nombre4=Munira|apellidos5=Knoester|nombre5=Jasper|apellidos6=Tokmakoff|nombre6=15212548Andrei}}</ref>
 
== Véase también ==
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