Hablamos con el científico Jens Frydenvang, de la Universidad de Copenhague. Con formación en física y un doctorado en química analítica centrado en LIBS, y amplia experiencia en el uso de LIBS para observaciones geoquímicas en el planeta Marte en colaboración con la NASA, Jens Frydenvang es todo un experto en LIBS. Le hemos llamado para hablar de los retos y el potencial futuro de la tecnología LIBS en nuestro planeta, y de por qué la precisión no es siempre el parámetro más importante a la hora de elegir un método para el análisis de elementos.
En Marte, los instrumentos LIBS Chemcam y Supercam disparan láseres sobre la superficie marciana en un radio de 5-6 metros desde el rover en el que están montados. Pero cuando se trata de utilizar LIBS en un entorno poblado del planeta Tierra, no es tan sencillo. El principal inconveniente de utilizar una trayectoria láser abierta en la Tierra como en Marte tiene que ver con la seguridad de los ojos.
«Obviamente, es un problema para los casos de uso de LIBS en la Tierra. O bien todo el mundo lleva gafas protectoras, o bien la trayectoria del láser está completamente incrustada en el propio hardware. Pero, en esencia, no hay ningún problema real en utilizar LIBS en la Tierra, de forma similar a lo que hacemos en Marte», afirma Jens Frydenvang.
«Durante mucho tiempo, hubo muchas dudas sobre si se podría llegar a algo que fuera lo suficientemente preciso como para ser útil en muchos casos. Pero lo que hemos visto, sobre todo en Marte, es que si se dispone de una calibración suficientemente buena, se puede pasar del ámbito puramente cualitativo al cuantitativo en el uso de la LIBS», explica Jens Frydenvang.
«En la medida de lo posible, algún tipo de preparación de la muestra es beneficiosa para superar algunas de las limitaciones que se derivan de las mediciones LIBS muy rápidas, pero hay que ser capaz de hacerlo con bastante coherencia y, obviamente, de una manera que no ponga en peligro los puntos fuertes que LIBS proporciona sobre otras técnicas», añade.
Para tener éxito con LIBS, se necesita un control total de la preparación de la muestra, contar con los láseres y el espectrómetro adecuados y, a partir de ahí, lo que realmente marca la diferencia es la calibración.
«Nunca se llegará al nivel de ICP-MS, pero se puede llegar a un nivel en el que se disponga de información suficiente para cumplir el objetivo del análisis. Lo que se puede conseguir depende de cuál sea el elemento de interés. Si busca litio, por ejemplo, el FRX no le ayudará. Pero LIBS es muy sensible a los elementos ligeros debido a la naturaleza física de éstos. En general, la cuestión es si se puede crear un instrumento que tenga la suficiente exactitud y precisión para lo que se necesita y, en segundo lugar, si se trata de un caso de uso en el que se necesita la fuerza única que puede proporcionar la LIBS, por ejemplo, un alto rendimiento, ya sea porque hace bajar los precios o porque se trata de un proceso rápido que debe analizarse continuamente. Entonces sí que tiene un caso fantástico para utilizar LIBS».
Precisión suficiente
Una medición LIBS puede no tener la misma precisión que ICP-MS o XRF, por lo que cuando Jens Frydenvang habla de una precisión suficientemente buena, ¿qué significa realmente?
«Incluso si hablamos de ICP-MS, existe una gran variedad en cuanto a la precisión que pueden ofrecer los distintos laboratorios. A menudo, la ICP-MS (o espectroscopia de emisión óptica) se ha convertido en el patrón oro. Pero en cuanto se empieza a analizar la precisión real de los distintos laboratorios, uno se da cuenta de que no son precisos al 100%. Y por eso es una pregunta difícil de responder. Podrías verlo así, ¿necesitas 4 decimales para estos resultados? ¿O tal vez usted no necesita ningún decimales con el fin de tomar una decisión? Ese es el tipo de pregunta que nos hacemos», explica Jens Frydenvang.
Por eso, en lugar de centrarse en obtener el máximo nivel de precisión, a veces es más importante llegar a un nivel en el que se puedan tomar las decisiones correctas sin demora.
«Si no se necesitan cuatro decimales, la ICP-MS puede ser excesiva, y con la LIBS se puede hacer mucho más rápido porque no es necesario disolver la muestra. Por tanto, si no se necesitan 4 decimales, pero se quiere algo rápido, LIBS sería lo ideal», continúa Jens Frydenvang.
Otro aspecto a tener en cuenta es el hecho de que unos resultados más rápidos y un mayor rendimiento pueden proporcionar más información.
«Si un método permitiera obtener información de 1.000 puntos en lugar de 100 sobre una zona, entonces, aunque cada punto tenga una precisión menor, el hecho de poder obtener información de una zona más amplia podría ser aún más importante», concluye.
Casos de uso futuros
Mirando hacia el futuro, lo que podremos detectar con LIBS evoluciona constantemente. Jens Frydenvang habla de la posibilidad de medir incluso elementos menores, como el flúor.
