Nanopartículas controlan la luz como las señales dirigen el tráfico

Ilustración del experimento físico - ELLA MARU STUDIO

   MADRID, 21 Jun. (EUROPA PRESS) -

   Físicos de la Australian National University han desarrollado diminutas diapositivas translúcidas capaces de producir dos imágenes distintas según la dirección en que la luz viaja a través de ellas.

   A medida que la luz pasa a través de la diapositiva, se puede ver una imagen de Australia, pero cuando voltea la diapositiva y se mira de nuevo, se ve una imagen de la Ópera de Sydney. El par de imágenes creadas es solo un ejemplo de un número de posibilidades sin explotar.

   La capacidad de producir dos imágenes claramente diferentes es posible gracias a la capacidad de los científicos de esta universidad para controlar la dirección en la que la luz puede y no puede viajar a nanoescala. El desarrollo podría allanar el camino para nuevos dispositivos basados en luz que podrían conducir a una Internet más rápida, económica y confiable. También podría servir como base para muchas de las tecnologías del mañana.

   Desarrollada en colaboración con colegas de China, Alemania y Singapur, la nueva tecnología utiliza nanopartículas, tan pequeñas que unas 12.000 de ellas pueden caber en una sección transversal de un cabello humano. Estas diminutas partículas se organizan en patrones únicos en las diapositivas.

COMO SEÑALES DE TRÁFICO

   "Las partículas controlan el flujo de luz como las señales de tráfico controlan el tráfico en una carretera muy transitada al manipular la dirección en la que la luz puede o no viajar", dijo en un comunicado el líder del proyecto, el Dr. Sergey Kruk.

   "Algunas partículas permiten que la luz fluya solo de izquierda a derecha, otras de derecha a izquierda o el camino puede estar bloqueado en cualquier dirección".

   El Dr. Lei Wang, de la Universidad del Sudeste de China, dijo: "Si bien el propósito de estas imágenes es principalmente artístico, demuestran el potencial de esta nueva tecnología.

   "En aplicaciones del mundo real, estas nanopartículas se pueden ensamblar en sistemas complejos que controlarían el flujo de luz de manera útil, como en la infraestructura de comunicaciones de próxima generación".

   Según el Dr. Kruk, la capacidad de controlar el flujo de luz a nanoescala garantiza que la luz "va a donde se supone que debe ir y no va a donde no se supone que debe ir".

   "Intercambiamos enormes cantidades de información con la ayuda de la luz. Cuando haces una videollamada, digamos, desde Australia a Europa, tu voz e imagen se convierten en breves pulsos de luz que viajan miles de kilómetros a través de una fibra óptica sobre los continentes y océanos", dijo el Dr. Kruk, del Centro de Física No Lineal de la ANU.

   "Desafortunadamente, cuando usamos las tecnologías actuales basadas en la luz para intercambiar información, pueden ocurrir muchos efectos parásitos. La luz puede dispersarse o reflejarse, lo que compromete su comunicación.

"Al garantizar que la luz fluya exactamente donde debe fluir, resolveríamos muchos problemas con las tecnologías actuales".

   Si bien ya existen dispositivos disponibles en el mercado, conocidos como aisladores ópticos, que pueden controlar el flujo de luz, esta tecnología no está exenta de inconvenientes.

   "Los aisladores ópticos son indispensables en muchas tecnologías de gama alta basadas en la luz, como láseres potentes y redes de comunicación óptica ultrarrápidas, pero son bastante grandes y también son caros, lo que impide una implementación más amplia de estos componentes", dijo el Dr. Kruk. dijo.

   "Por el contrario, nuestros dispositivos se crean utilizando tecnología de nanofabricación. Esto nos permite reducir drásticamente el tamaño de un componente a menos de una milésima de milímetro y reducir los costos de producción a solo una fracción de dólar australiano.

   "Actualmente, existe una diferencia importante entre un aislador óptico y la primera generación de nuestras diapositivas translúcidas. Nuestras diapositivas cambian el color de la luz, o en otras palabras, la frecuencia a la que oscila la onda de luz, mientras que un aislador óptico no lo hace.

   "Ahora estamos trabajando en la segunda generación de esta tecnología que controlará el flujo de luz de la misma manera, manteniendo su color".

   Según el Dr. Kruk, el desarrollo de muchas tecnologías del mañana dependerá en gran medida de nuestra capacidad para controlar la luz a pequeña escala.

   "Un amplio despliegue de diminutos componentes que pueden controlar el flujo de luz podría generar cambios tecnológicos y sociales similares a las transformaciones provocadas en el pasado por el desarrollo de diminutos componentes que controlan el flujo de electricidad, conocidos como diodos y transistores", dijo.

   "El control sobre el flujo de electricidad a nanoescala es lo que finalmente nos trajo las computadoras y los teléfonos inteligentes modernos. Por lo tanto, es emocionante imaginar el potencial de nuestra tecnología emergente para controlar el flujo de luz".