Investigadores han desarrollado un nuevo método para reconstruir la fase de las señales obtenidas mediante microscopía de fuerza atómica por infrarrojos (nano-FTIR). Este avance permite una interpretación más precisa de las interacciones luz-materia a escala nanométrica, superando limitaciones de los análisis previos que se basaban únicamente en la amplitud de la señal. La reconstrucción de fase es crucial para comprender propiedades ópticas y vibracionales de materiales complejos, como polímeros, biomateriales y semiconductores, donde la información de fase codifica detalles sobre la composición química y la estructura local.

El método propuesto integra el modelo de dipolo finito con las relaciones de Kramers-Kronig. El modelo de dipolo finito describe la interacción entre la punta de un microscopio de fuerza atómica (AFM) y la muestra, mientras que las relaciones de Kramers-Kronig permiten derivar la fase a partir de la amplitud de una señal, siempre que se cumplan ciertas condiciones de causalidad. La combinación de ambos marcos teóricos proporciona una herramienta robusta para extraer la información de fase de las mediciones de nano-FTIR, que son inherentemente complejas debido a la naturaleza de campo cercano de la interacción.

Este desarrollo es significativo porque la técnica nano-FTIR ha emergido como una herramienta poderosa para la caracterización espectroscópica de materiales a escalas muy pequeñas, superando el límite de difracción óptico. Sin embargo, la interpretación completa de sus señales requería una forma fiable de obtener la fase. La capacidad de reconstruir la fase de forma precisa abre nuevas vías para el análisis de materiales, permitiendo una identificación más concluyente de especies químicas y una comprensión más profunda de sus propiedades ópticas y electrónicas en la nanoescala. Se espera que este método mejore la caracterización de nuevos materiales con aplicaciones en optoelectrónica, catálisis y medicina.