Observan y controlan estelas de luz por primera vez

Estelas de luz
Foto: DANIEL WINTZ, PATRICE GENEVET, AND ANTONIO AMBROSI
Actualizado: lunes, 6 julio 2015 19:00

   MADRID, 6 Jul. (EUROPA PRESS) -

   Investigadores de Harvard han creado estelas de las ondas de luz en movimiento sobre una superficie metálica, llamadas plasmones de superficie, y han demostrado que se pueden controlar.

   El descubrimiento, publicado en la revista Nature Nanotechnology, se realizó en el laboratorio de Federico Capasso, profesor de Física Aplicada, y Vinton Hayes Investigador Senior en Ingeniería Eléctrica en la Escuela de Ingeniería y Ciencia Aplicada de Harvard.

   "La capacidad de controlar la luz es muy poderosa", dijo Capasso. "Nuestra comprensión de la óptica en la macroescala ha llevado a los hologramas, Google Glass y LEDs, sólo para nombrar unos pocos tecnologías. La nano-óptica es una parte importante del futuro de la nanotecnología y la investigación fomenta nuestra capacidad de controlar y aprovechar el poder de luz en la nanoescala ".

   La creación y el control de estelas de plasmones superficiales podría conducir a nuevos tipos de acopladores plasmónicas y lentes para crear hologramas bidimensionales o enfocar la luz en la nanoescala.

   Los plasmones superficiales están confinadas a la superficie de un metal. Con el fin de crear estelas a través de ellos, el equipo de Capasso diseñó una onda más rápida que la luz de onda en funcionamiento libre a lo largo de un metamaterial unidimensional, como un motor de alta velocidad a través de un lago.

   El metamaterial, una nanoestructura de hendiduras rotadas grabadas en una película de oro, cambia la fase de los plasmones de superficie generados en cada ranura respecto a la otra, aumentando la velocidad de la onda en funcionamiento. La nanoestructura también actúa como timón de la embarcación, permitiendo que las estelas se desvíen mediante el control de la velocidad de la onda de funcionamiento.

   El equipo descubrió que el ángulo de incidencia de la luz que brilla en el metamaterial proporciona una medida adicional de control y que el uso de luz polarizada puede incluso invertir el sentido de la estela en relación con la onda - como una estela que viaja en la dirección opuesta de un barco.

   "Ser capaz de controlar y manipular la luz a escalas mucho más pequeñas que la longitud de onda de la luz es muy difícil", dijo Daniel Wintz, autor principal y estudiante graduado en el laboratorio de Capasso. "Es importante no sólo que observemos estas estelas, sino que encontramos múltiples formas de controlarlas y dirigirlas."

   La observación fue un reto en sí mismo, ya que "los plasmones superficiales no son visibles al ojo o las cámaras", dijo el co-autor principal Antonio Ambrosio, del Consejo de Investigación Italiano (CNR). "Con el fin de ver las estelas, se utilizó una técnica experimental que incide en los plasmones de la superficie, los recoge a través de la fibra óptica y graba la imagen."

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