Nudos ópticos para crear bucles de corrientes de partículas cargadas

Un equipo de físicos ha inventado un nuevo método para crear trampas ópticas ampliadas y con nudos en tres dimensiones. El método para producir estos "nudos ópticos" ofrece una vía prometedora para hacer que la fusión nuclear sea por fin una fuente de energía tecnológicamente factible y práctica a partir de la cual generar electricidad.

La innovación, desarrollada en el laboratorio de David Grier, catedrático del Departamento de Física de la Universidad de Nueva York, se basa en una creación anterior de Grier, descrita como trampas ópticas holográficas, y que se basa en el uso de hologramas generados por ordenador para atrapar y mover objetos microscópicos en tres dimensiones.

A diferencia de los haces láser gausianos, que se enfocan en un punto, los rayos holográficamente modificados se están utilizando para crear trampas ópticas ampliadas en curvas. Estas curvas brillantes, a su vez, se pueden anudar.

Las trampas ópticas holográficas ampliadas son especialmente útiles, entre otros usos, para mover objetos pequeños, por ejemplo células, a través de canales microfluídicos en dispositivos miniaturizados capaces de hacer una amplia variedad de análisis, y a los que popularmente se les llama "laboratorios en un chip".

Las trampas ópticas holográficas ampliadas se pueden también usar para medir pequeñas interacciones entre esos objetos minúsculos, lo cual es una capacidad útil para la realización de pruebas de diagnóstico médico.


El nuevo método ofrece la oportunidad de crear bucles anudados de corrientes de partículas cargadas en plasmas de alta temperatura, un objetivo largamente perseguido en los proyectos de desarrollo de reactores de fusión nuclear como una fuente de energía práctica. Mantener confinado al plasma es vital para el correcto funcionamiento de tales reactores de fusión.

Los reactores de fusión funcionan haciendo colisionar núcleos de átomos ligeros entre sí con tanta fuerza que los núcleos se fusionan formando nuevos átomos de elementos más pesados y liberando grandes cantidades de energía.