Metamaterial podría mejorar tecnologías ópticas


Un metamaterial podría mejorar tecnologías ópticas y de comunicaciones

El material, desarrollado por ingenieros de la Universidad Purdue, consta de diminutas "nanovarillas" de oro paralelas que conducen nubes de electrones llamadas "plasmones", con una frecuencia luminosa denominada infrarrojo cercano. La longitud de onda de esta luz infrarroja es de 1,5 micras, la misma longitud de onda usada para las comunicaciones por fibra óptica.

Con Vladimir Shalaev, Profesor de Ingeniería Eléctrica e Informática, han colaborado Wenshan Cai, Uday K. Chettiar, Hsiao-Kuan Yuan, Andrey K. Sarychev, Vladimir P. Drachev, y Alexander V. Kildishev.

Las nanovarillas son un ejemplo de materiales que pueden invertir un fenómeno llamado refracción, que ocurre cuando las ondas electromagnéticas, incluso la luz, se curvan al pasar de un material a otro, y que es causado por un cambio en la velocidad de la luz cuando cambia de medio. Los científicos miden esta curvatura de la radiación por su "índice de refracción". La refracción causa un conocido efecto: si una varilla es puesta en un vaso de agua, aparecerá torcida al ser vista desde el exterior. Cada material tiene su propio índice de refracción, que describe cuánta luz se desviará en ese material en particular, y cuánto se aminora la velocidad de la luz a su paso por dicho material. Todos los materiales naturales, tales como el vidrio, el aire y el agua, tienen índices de refracción positivos.

A fines de los años 60, los científicos se plantearon qué pasaría si un material tuviese un índice de refracción negativo, causando que curvara la luz en dirección opuesta a la de los materiales ordinarios. En el 2000, el investigador John Pendry del Imperial College de Londres teorizó que se podrían usar láminas de tal material para crear "superlentes" que mejorarían drásticamente la calidad de las imágenes para el diagnóstico médico y otras tecnologías. Dichas lentes hipotéticamente podrían compensar la pérdida que la luz portadora de una imagen sufre a su paso por una lente. Resultaría viable mejorar lentes y sistemas de imagen si esta luz perdida, que los científicos llaman "luz evanescente", se pudiese recuperar. Un sistema de imágenes que usara una combinación de refracción positiva y negativa podría restaurar la luz evanescente perdida.

Aprovechar materiales que tienen un índice negativo de refracción podría hacer posible tomar imágenes ópticas de objetos que son más pequeños que la longitud de onda de la luz visible, incluyendo moléculas tales como el ADN; el desarrollo de la "fotonanolitografía"; y tipos nuevos de componentes electrónicos que usasen luz en lugar de corrientes eléctricas para trasmitir señales y procesar información, dando por resultado comunicaciones más rápidas.

Fuente: http://www.solociencia.com/ingenieria/06021119.htm



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