Carlos Ruiz Zamarreño da “Contribución al desarrollo de sensores de fibra óptica basados en recubrimientos micro y nanoestructurados” izeneko doktoretza tesiaren egilea. Bertan, eskala mikro eta nanometrikoetan fabrikatzeko teknikei buruz eta zuntz optikoko sentsoreetan duten aplikazioei buruz ikertu du.
Francisco Javier Arregui San Martín eta Ignacio Raúl Matías Maestro NUPeko Ingeniaritza Elektriko eta Elektronikoko Saileko katedradunek zuzendu dute lana eta Bikain cum laude kalifikazioa erdietsi du.
Lanak gainestaldura mikro eta nanoegituratuak erabiliz sentsoreen fabrikazioa du ardatz. Aurrerapen honek aplikazio berriak eta anitzak ekarri ditu nanoteknologiaren barnean sartzen diren zientziaren hainbat eremutan. “Gainestaldura hauek erabiltzeak —azaltzen du Carlos Ruizek— ahalmen izugarria dakar, molekula mailako gaiekin zuzenean elkarreragitea ahalbidetzen baitu. Perspektiba berri honek fisika tradizionalaren mugak gainditzen dituzten propietateekin saiatzea ahalbidetzen du, gaiaren portaera fisiko-kuantikora gehiago hurbilduz”.
Ruiz Zamarreñok Telekomunikazio ingeniari titulua eta Komunikazioetan Doktoretza erdietsi zituen Nafarroako Unibertsitate Publikoan (NUP) 2005 eta 2009. urteetan, hurrenez hurren. 2007. urtetik ikertzaile elkartu gisa jarduten du NUPen eta 2008. urtean ikerketa-egonaldi bat egin zuen Massachusettseko Institutu Teknologikoan (Cambridge, MA, USA). Bere ikerketa-lerro nagusiak dira zuntz optikoko sentsoreak, dispositibo optikoak eta haien aplikazioak ingeniaritzan.
Zehazki, Carlos Ruiz Zamarreñok bere tesian deskribatzen ditu argia bezalako erradiazio elektromagnetiko batek eskala nanometrikoan antolatutako egitura horien gainean jotzen duenean gertatzen diren elkarreraginak, izan ere, aplikazio berriak garatzeko interes handiko efektu optikoen sorrera ahalbidetzen dutenak. Tesiaren lana, zehazki, zuntz optikoaren gainean gainestaldura nanoegituratuak fabrikatzean datza, uhin-gida optikoan zehar doan argiak zuzenean egitura horien gainean eragin ahal dezan.
“Sentsoreak fabrikatzeko askotan erabili ohi den teknika bat da, sentsore arrunt askok bezalako erantzuna edo erantzun hobea eman dezaketenak”, dio ikertzaileak. Gainera, zuntz-konfigurazio honek baditu hainbat abantaila sentsore elektroniko tradizionalekin alderatuz: eremu elektromagnetikoek sortutako zaratekiko inmunitatea, seinale elektrikoak argi seinaleekin ordezteko aukera giro arriskutsu eta oso sukoietan, tamaina txikia, aplikazio biomedikoetan erabili ahal izateko, multiplexaziorako duen ahalmen handia (informazio ezberdinek komunikazio kanal bera parteka dezakete), edo urrutiko neurketak eta monitorizazioa oso distantzia luzeetara egin ahal izateko aukera.
Teknologia honen gorakada sustatzen du gero eta merkeagoak diren dispositibo optikoen garapenak ere bai, esaterako, kostu txikiko led, laser edo espektometroak, eta horrek erabilera areagotu du kostu ekonomikoa faktore erabakigarria zen eremuetan.
Gainestaldurak fabrikatzeko erabiltzen diren teknikak, besteak beste, Layer-by-Layer, sol-gel edo dip-coating izenekoak hartzen dituzte. Horien bidez, sentsatu printzipio ezberdinetan oinarritutako dispositiboak erdietsi dira, esaterako, fluoreszentzia, kolorimetria, argi zuriaren interferometria edo erresonantzia elektromagnetikoak. Ruiz Zamarreñok, arestian deskribatutako tekniketan oinarrituz, bere azterlan teorikoa osatu du pH-aren eta hezetasunaren sentsore errealen fabrikazio esperimentalarekin eta karakterizazioarekin, haietako bakoitzak agertzen dituen puntu sendoak eta eragozpenak nabarmenduz.