Logran cambiar de modo espectacular la fase de la luz mediante nanoantenas

Se ha demostrado que ciertos conjuntos de diminutas nanoantenas plasmónicas pueden manipular la luz con alta precisión y de maneras, hasta ahora inasumibles, que podrían hacer factibles muchas clases de innovaciones ópticas, como por ejemplo microscopios con mayor poder escrutador, telecomunicaciones más eficaces, y ordenadores más potentes.

Los investigadores que han logrado este hito se han valido de nanoantenas para cambiar de modo abrupto una propiedad de la luz: La fase. La luz es transmitida como ondas, no muy diferentes en concepto a las olas. Una ola tiene puntos altos y bajos. La fase define estos puntos altos y bajos en la luz.

El nuevo trabajo, a cargo del equipo de Vladimir Shalaev, director científico de nanofotónica en el Centro Birck de Nanotecnología de la Universidad Purdue, en Estados Unidos, amplía los resultados obtenidos por un grupo de investigadores dirigido por el físico Federico Capasso de la Universidad de Harvard. En ese trabajo, el equipo de Capasso modificó la ley de Snell, una fórmula aceptada desde hace mucho tiempo y que describe cómo la luz se refleja y refracta, o se curva, mientras pasa de un material a otro.

Hasta ahora, de la ley de Snell se deducía que cuando la luz pasa de un material a otro no se produce ningún cambio de fase abrupto a lo largo de la superficie de contacto entre los materiales.


Sin embargo, el mencionado equipo de investigadores de la Universidad de Harvard realizó experimentos dirigidos a demostrar que la fase de la luz y la dirección de su propagación pueden cambiar de un modo espectacular mediante el uso de estructuras de un nuevo tipo, concretamente metamateriales que en este caso están basados en un conjunto de nanoantenas dispuestas en una configuración especial.

El equipo de la Universidad Purdue ha llevado el trabajo un paso más allá, creando conjuntos de nanoantenas y cambiando la fase y la dirección de la propagación de la luz en una franja amplia de la banda del infrarrojo cercano.

En este nuevo trabajo también han participado Xingjie Ni, Naresh K. Emani, Alexander V. Kildishev, y Alexandra Boltasseva.