Los científicos han demostrado anteriormente que la luz puede ralentizarse en ciertos escenarios, y un nuevo estudio muestra una forma de hacerlo que promete ser uno de los enfoques más útiles hasta el momento.
Los investigadores detrás del avance, de la Universidad de Guangxi y la Academia China de Ciencias en China, dicen que su método podría beneficiar la informática y las comunicaciones ópticas.
La luz se mueve a través del vacío del espacio a una y sólo una velocidad: 299.792 kilómetros (unas 186.000 millas) por segundo. Sin embargo, si pones en su camino un montón de campos electromagnéticos, como los que rodean la materia ordinaria, esa velocidad extraordinaria comienza a disminuir.
La mayoría de los materiales transparentes ralentizan un poco la luz. Son los cambios de velocidad los que hacen que la luz se doble cuando viaja de un medio a otro. Pero para frenar se necesitan materiales especiales como cristales fotónicos o incluso gases cuánticos ultrafríos.
«Prevemos que nuestro trabajo proporciona una dirección completamente nueva para lograr interacciones luz-materia ultrafuertes en nanochips fotónicos». El escribe Los investigadores en su artículo publicado.
El nuevo método se basa en lo que se conoce como Transparencia inducida electromagnéticamente (EIT), que utiliza un ingenioso truco láser para manipular los electrones dentro de un gas almacenado en el vacío, esencialmente convirtiéndolo de opaco a transparente.
Esto significa que la luz láser puede atravesarlo, pero debido a su manipulación también se ralentiza. Esto lo hace muy interesante para los físicos, pero este enfoque también implica perder mucha luz y energía en el camino.
Para reducir esta pérdida y mejorar la eficiencia de todo el sistema, los investigadores tomaron algunos de los principios de EIT en el control de la luz y diseñaron Nuevo material Para ralentizar la luz. El material es un tipo de metasuperficie: una estructura artificial bidimensional que tiene propiedades incomparables en la naturaleza.
Las superestructuras que diseñó el equipo estaban hechas de capas muy delgadas de Silicona (como los chips informáticos actuales) han resultado ser mucho mejores que las opciones existentes en la forma en que retienen y liberan energía (en este caso, de la luz).
Según los resultados obtenidos por los investigadores, en este sistema la luz puede ralentizarse más de 10.000 veces. Al mismo tiempo, la pérdida de luz se reduce más de cinco veces en comparación con otros dispositivos. Métodos comparables.
La clave del nuevo enfoque es la forma en que se colocan los bloques de construcción más pequeños de la supersuperficie, conocidos como metaátomos. En este caso, están lo suficientemente cerca como para mezclarse, lo que a su vez afecta la forma en que se trata la luz a su paso.
El resultado final es que toda esta ciencia compleja tiene como objetivo controlar mejor cómo viaja la luz. Dado que la luz desempeña un papel clave en todo, desde Internet de banda ancha hasta la computación cuántica, existen muchas aplicaciones potenciales.
No es la única forma que han descubierto los científicos Ralentiza aún más la luz.lejos de la histéresis natural que se produce en materiales como el agua, pero su eficiencia y escalabilidad lo convierten en una opción prometedora para futuros estudios.
«Con estos resultados, nuestro estudio abre una nueva forma de diseñar el flujo de luz en metasuperficies». El escribe Investigadores.
La investigación fue publicada en Nanomensajes.
«Fanático del alcohol exasperantemente humilde. Practicante de cerveza sin disculpas. Analista».