Ciencia de los Materiales
Nueva generación de sensores avanzados gracias a un elastómero de cristal líquido capaz de emitir luz láser
Los elastómeros de cristal líquido (LCEs, por sus siglas en inglés), básicamente gomas con propiedades de cristal líquido, pueden hacer unas cuantas cosas fascinantes, especialmente en los campos de la óptica, la fotónica, las telecomunicaciones y la medicina. Pueden enroscarse, doblarse, retorcerse, arrugarse y estirarse al ser expuestos a la luz, el calor, gases y otros estímulos. Dado que son tan receptivos a estímulos, son ideales para aplicaciones como músculos y vasos sanguíneos artificiales, accionadores, sensores, motores con plasticidad y sistemas de suministro de fármacos. Incluso pueden ser usados como un láser “de goma” sin espejos y ajustable mecánicamente.
El equipo de Peter Palffy-Muhoray y Andrii Varanytsia, de la Universidad Estatal de Kent, en Ohio, Estados Unidos, así como Kenji Urayama y Hama Nagai, del Instituto Tecnológico de Kioto en Japón, ha desarrollado el primer tipo de elastómeros de cristal líquido colestérico con propiedades especiales que le permiten emitir luz láser de forma precisa, sin el uso de espejos, mientras se le está estirando.
Los láseres constan de cavidades formadas normalmente por espejos fijos. La luz que rebota entre ellos tiene una frecuencia característica, como la frecuencia sonora de una cuerda de guitarra. El material emisor de luz en la cavidad amplifica la onda luminosa, que es entonces emitida a una frecuencia exacta, como el tono puro de algún instrumento musical.
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Un elastómero de cristal líquido es utilizado como láser “de goma” sin espejos y ajustable mecánicamente en el laboratorio de Peter Palffy-Muhoray. El elastómero tiene propiedades que le permiten emitir luz láser de forma precisa, sin el uso de espejos, mientras es estirado. (Foto: Kent State University)
En 2001, Palffy-Muhoray, Bahman Taheri y otros de sus colegas fueron los primeros en demostrar que podían usar cristales líquidos para hacer rebotar de un punto a otro luz láser dentro del material, sin necesidad de ningún espejo externo. Sin embargo, el control preciso de la frecuencia de emisión del láser no era posible en ese momento.
En el nuevo avance conseguido dentro de esta línea de investigación y desarrollo, ese obstáculo ha sido superado. El logro abre un amplio campo de aplicaciones para esta nueva clase de tecnología.
