Investigadores del CIC nanoGUNE y el DIPC logran un nuevo avance para controlar la luz en la nanoescala

Observan por primera vez luz muy “lenta” que se propaga únicamente a lo largo de determinadas direcciones en un material natural

Investigadores del CIC nanoGUNE y el Donostia International Physics Center (DIPC) en colaboración con las Universides de Oviedo (España), Monash (Australia) y de Soochow (China) han descubierto una luz en la nanoescala que se propaga únicamente a lo largo de determinadas direcciones y con una velocidad muy baja en un material natural. Además de su carácter direccional, esta nanoluz presenta un tiempo de vida excepcionalmente largo. Este hallazgo científico hace posible un control más preciso de la luz y avanza en el desafío tecnológico de la miniaturización de dispositivos ópticos para la detección y el procesamiento de señales. El trabajo ha sido publicado recientemente en la prestigiosa revista Nature.

No es la primera vez que los investigadores de los centros donostiarras trabajan en ese campo. Sin ir más lejos, a comienzos de este año la prestigiosa revista Science publicó una investigación en la cual los investigadores de ambos centros desarrollaron un material artificial, una metasuperficie, para la luz infrarroja. Esta metasuperficie está hecha de nitruro de boro, un material bidimensional similar al grafeno, que posee una extraordinaria capacidad para manipular la luz infrarroja a escalas extremadamente pequeñas, de muy pocos nanómetros. “La luz interactua con la metasuperficie y de la mezcla salen unas nuevas partículas denominadas polaritones que tienen una longitud de onda mucho más pequeña, entre diez y veinte veces menos que la luz infrarroja normal, lo que permitirá el desarrollo de dispositivos mucho más pequeños”, añade Rainer Hillenbrand quien dirigió la parte experimental de la investigación.

Sin embargo, aunque esos materiales tienen una capacidad extraordinaria para comprimir la luz, se ha observado que la luz se propaga a lo largo de toda la superficie del material disipando energía bastante rápido, lo que limita enormemente su potencial para ciertas aplicaciones. Además, la fabricación de metasuperficies es compleja ya que requiere de una estructuración extremadamente precisa de dimensiones nanométricas. Por ello, hasta ahora, “el reto ha estado en detectar algún material natural en el que la luz actúe de forma similar”, añade Alexey Nikitin, investigador Ikerbasque en el DIPC, quien dirigió la parte teórica.

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