Hipercristales fotónicos para controlar la interacción entre luz y materia

El control de la interacción entre la luz y la materia es esencial para ciertos fenómenos y tecnologías fundamentales, como la fotosíntesis, los láseres, los LEDs y las células solares. Unos investigadores han demostrado ahora una nueva clase de medio artificial, el de los llamados hipercristales fotónicos, que pueden controlar dicha interacción de formas sin precedentes.

Esto podría llevar a beneficios tales como LEDs ultrarrápidos para la tecnología LiFi (un sistema inalámbrico que transmite datos de alta velocidad usando comunicaciones por luz visible), una absorción mejorada en células solares y el desarrollo de emisores prácticos de fotones individuales para el procesamiento de información cuántica.

Los cristales fotónicos y los metamateriales son dos de los materiales artificiales mejor conocidos que se usan para manipular la luz de maneras muy avanzadas. Sin embargo, sufren de inconvenientes, como una limitación en el ancho de banda y una emisión lumínica pobre.

Ilustración de hipercristales fotónicos. (Imagen: Tal Galfsky)

El equipo de Vinod M. Menon y Tal Galfsky, de la Universidad de la Ciudad de Nueva York en Estados Unidos, ha superado estos problemas desarrollando hipercristales, materiales que incorporan lo mejor de los cristales fotónicos y lo mejor de los metamateriales; de hecho, incluso se desempeñan mejor que esas dos clases de materiales.

Menon, Galfsky y sus colegas han comprobado en los hipercristales un incremento notable tanto en la tasa de emisión de luz como en su intensidad, gracias a nanomateriales incrustados dentro de esos hipercristales.

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