Logran encapsular la luz en un átomo

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Del grafeno se asegura que es el material del futuro por sus increíbles propiedades. No solo es el más fino que existe, sino que además es muy flexible y ligero, pero más duro que el acero, lo que permite crear estructuras muy livianas a la vez que muy resistentes. También es capaz de guiar la luz, por lo que se puede usar para fabricar dispositivos electrónicos ultrafinos y diminutos.

(Foto: Invdes).

En este sentido, investigadores del Institut de Ciències Fotòniques (ICFO) de Barcelona han logrado gracias al grafeno un hito en ciencia:confinar la luz en un solo átomo de grosor, el confinamiento más pequeño posible. Además de la relevancia científica de este hallazgo, abren la puerta a poder fabricar sensores ópticos ultra sensibles y pequeños, así como detectores, interruptores, chips ultrarrápidos. Los aparatos, en definitiva, que llevaremos en el bolsillo en el futuro.

Desde que los laboratorios Bell inventaron el transistor, a finales de los años 40 del siglo pasado, es la principal pieza de los aparatos electrónicos. Todos los dispositivos actuales, desde ordenadores a teléfonos móviles, están formados por miles de millones de transistores. La investigación ha ido haciendo posible que estos transistores fueran cada vez más pequeños: han pasado de un centímetro, que es lo que medían los primeros, a 14 nanómetros, el tamaño de los actuales. Y con ellos, también, el tamaño de los dispositivos.

El problema es que, hasta el momento, parecía que hubiésemos llegado a un límite. No se podía seguir reduciendo el tamaño de los chips de ordenador para seguir fabricando dispositivos más finos y ligeros: cada vez que se intentaba empujar la luz por debajo del límite de difracción, se perdía tanta energía que la luz dejaba de propagarse. El descubrimiento del ICFO cambia esta situación.

Ya se sabía que el grafeno era capaz de guiar la luz en forma de plasmones, que son oscilaciones de los electrones que actúan muy fuertemente con la luz. Lo que han hecho los investigadores del ICFO es usar dos capas de materiales bidimensionales, una de grafeno y un metal, además de un aislante, con las que han construido un dispositivo nano óptico capaz de guiar la luz sin pérdidas adicionales.

El descubrimiento supone un un paso adelante importante para diseñar nuevos dispositivos ligeros y ultrafinos. Según Koppens, al estar la luz tan confinada, es ultrasensible y permitiría fabricar sensores sumamente pequeños y sensibles, que se podrían ubicar incluso en chips. También crear nuevos dispositivos que combinasen electrónica y fotónica.

Este estudio se ha publicado en la revista Science y en él también han participado invetigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidade de Minho (Portugal).

Con información de: lavangurdia.com

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