Un estudio promete controlar los rayos de luz con un chip fabricado con cristal fotónico
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La ciencia está más cerca de controlar los campos lumínicos gracias a un chip de cristal bidimensional con grafeno que permite atrapar los fotones de manera controlada.
La ciencia está buscando formas de desarrollar dispositivos fotónicos más avanzados como láseres, pantallas LED y fibra óptica, pero para ello necesita encontrar nuevas formas de controlar las ondas de luz. La finalidad es frenar las ondas fugaces o incluso detenerlas por completo.
Un estudio realizado en Países Bajos ha desarrollado un dispositivo que permitiría contener las ondas de luz para controlarlas de forma más efectiva. El equipo de investigación ha creado una pequeña estructura de cristal de silicio modificado que se comporta como si estuviera deformado. Esto ofrece cierta flexibilidad a los rayos de luz y permite que estén quietos.
Las técnicas conocidas hasta el momento para detener una luz constante emitida por una fuente son complejas. La ciencia apuesta por enfriar las nubes de átomos o trenzar las ondas de luz, dos técnicas extremadamente costosas. La posibilidad de utilizar un aparato podría hacer realidad nuevas aplicaciones tecnológicas.
El enfoque de esta investigación es totalmente distinto. El chip permite controlar la intensidad de los campos luminosos, incluso frenarlos llegado el momento. Ewold Verhagen, físico que ha participado en el estudio, ha destacado que este avance podría ser una revolución para la ciencia.
El chip utiliza materiales bidimensionales para controlar la luz
El proceso de manipulación de los electrones de un campo lumínico se ha realizado mediante materiales bidimensionales como el grafeno. Este elemento es conductor, pero permite que los electrones se muevan libremente.
Todo cambia cuando los electrones son sometidos a un campo magnético que puede restringir su movimiento. Unos simples imanes pueden empujan a los electrones, pero también al grafeno bidimensional. El material es un buen conductor, pero puede actuar como un aislante si se deforma o distorsiona.
La primera parte del estudio fue un éxito, pero el segundo reto es encontrar un material que tuviera un efecto similar en los fotones. Los investigadores descubrieron que el denominado cristal fotónico tenía unas propiedades similares y construyeron un chip con el que comprobarlo, ha informado Science Alert.
El material está formado por un patrón de agujeros regulares (bidimensional) sobre una capa de silicio, así que los fotones también pueden moverse. Romper la regularidad del material deformará el cristal fotónico y actuará como un aislante que bloqueará los fotones. El experimento volvió a ser un éxito, incluso consiguieron realizar varios tipos de deformación en diferentes lugares del material.
El chip de cristal fotónico permite que la luz pueda fluir libremente en algunas partes y la bloquea en otras. El descubrimiento aún tiene un largo proceso por delante, pero ha conseguido controlar una fuente lumínica a pequeña escala.
Si podemos almacenar la luz a nanoescala y detenerla, su intensidad aumentará enormemente, apunta el estudio. Esta concentración de luz permitirá diseñar dispositivos nanofotónicos más eficientes como láseres o fuentes de luz cuántica.
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