Lunes, 12 agosto 2013
Física

Atrapar luz mediante luz

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Hay varias maneras de "atrapar" un rayo de luz, usualmente con espejos, con otras superficies reflectantes o con materiales de alta tecnología como por ejemplo los cristales fotónicos. Pero ahora unos investigadores han descubierto un nuevo método para atrapar luz que podría encontrar una amplia variedad de aplicaciones.

El nuevo sistema, desarrollado a través de modelos digitales y luego demostrado experimentalmente por Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, hace que las ondas de luz actúen sobre otras ondas de luz. La técnica se basa en generar una onda de luz con la misma longitud de onda que aquella sobre la que se desea actuar, pero con su fase exactamente opuesta (donde una onda tiene un pico, la otra tiene un valle); así que las ondas se contrarrestan entre sí. Mientras tanto, la luz de otras longitudes de onda (o colores) puede pasar libremente.

El equipo de Marin Soljacic, John Joannopoulos, Steven Johnson, Chia Wei Hsu, Bo Zhen, Jeongwon Lee y Song-Liang Chua, cree que este fenómeno podría aplicarse a cualquier tipo de onda: ondas sonoras, ondas de radio, electrones (cuyo comportamiento puede ser descrito por las ecuaciones de onda), e incluso olas en el agua.

Para muchos dispositivos ópticos que se espera construir, incluyendo láseres, células solares y fibra óptica, se necesita una manera de confinar la luz. Esto se ha logrado principalmente utilizando espejos de diversas clases, incluyendo tanto los tradicionales como los más avanzados espejos dieléctricos, y también los exóticos cristales fotónicos y otros dispositivos basados en principios físicos diferentes. En todos estos casos, se impide el paso de la luz, no se la deja seguir su camino, por lo que se ve forzada a reflejarse.

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En el nuevo sistema, sin embargo, ese no es el caso. En vez de ello, la luz de una determinada longitud de onda es bloqueada por interferencia destructiva con otra onda que está fuera de fase de un modo muy preciso. Es una forma muy diferente de confinamiento de la luz.

En términos matemáticos, el nuevo fenómeno fue descrito en 1929 como una posibilidad teórica por el matemático y pionero en computación John von Neumann.

Este nuevo fenómeno podría ahora conducir a nuevos tipos de láseres y sensores, entre otras aplicaciones aún por identificar.

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