Nueva forma de convertir electricidad en luz usando grafeno

   MADRID, 13 Jun. (EUROPA PRESS) -

   Cuando un avión comienza a moverse más rápido que la velocidad del sonido, se crea una onda de choque que produce un bien conocido "boom" de sonido.

   Ahora, investigadores del MIT y otros organismos han descubierto un proceso similar en una hoja de grafeno, en la que un flujo de corriente eléctrica puede, en algunas circunstancias, exceder la velocidad de la luz ralentizada y producir una especie de "boom" óptico: un haz intenso y concentrado de luz.

   Esta forma completamente nueva de conversión de energía eléctrica en radiación visible es altamente controlable, rápida y eficiente, dicen los investigadores, y podría dar lugar a una amplia variedad de nuevas aplicaciones.

   El trabajo ha sido publicado en la revista Nature Communications. Comenzó a partir de una observación intrigante. Los investigadores encontraron que, cuando la luz incide sobre una lámina de grafeno, una forma bidimensional del elemento carbono, puede ralentizarse en un factor de unos pocos cientos. Esa desaceleración dramática presentó una coincidencia interesante. La velocidad reducida de fotones (partículas de luz) que se mueven a través de la hoja de grafeno pasó a estar muy cerca de la velocidad de los electrones al moverse a través del mismo material, según un comunicado del MIT.

   "El grafeno tiene una capacidad limitada para atrapar este punto de vista, en maneras que llamamos plasmones de superficie", explica Ido Kaminer, autor principal del estudio. Los plasmones son un tipo de partícula virtual que representa las oscilaciones de los electrones en la superficie. La velocidad de estos plasmones a través del grafeno es "unos pocos cientos de veces más lenta que la luz en el espacio libre", dice.

   Este efecto encaja con otras características excepcionales del grafeno: Los electrones pasan a través de él a velocidades muy altas, de hasta un millón de metros por segundo, o aproximadamente 1/300 de la velocidad de la luz en el vacío. Eso significaba las dos velocidades eran similares de forma suficiente como para que pudieran ocurrir interacciones significativas entre los dos tipos de partículas, si el material podía ser sintonizado para obtener las velocidades a igualar.

   Esa combinación de propiedades --disminuir la velocidad de la luz y permitir que los electrones se muevan muy rápido--, es "una de las propiedades inusuales de grafeno", dice el coautor Marin Soljacic. Eso sugiere la posibilidad de utilizar el grafeno para producir el efecto contrario: para producir luz en lugar de atraparla. "Nuestro trabajo teórico que esto puede dar lugar a una nueva forma de generación de luz", dice.