Paso clave en computación fotónica gracias a una nueva técnica de miniaturización

Mediante una nueva técnica, unos investigadores han fabricado dispositivos nanotecnológicos que podrían utilizarse para computación fotónica y para otras aplicaciones que requieren una manipulación extremadamente precisa de luz en la gama de longitudes de onda visible para el ojo humano.

Los dispositivos fotónicos, que transmiten y manipulan la luz, tienen un gran potencial para conformar chips fotónicos destinados a ordenadores, ofreciendo una alternativa energéticamente eficiente a los chips semiconductores eléctricos. Sin embargo, las técnicas existentes para crear dispositivos fotónicos 3D aún no alcanzan la resolución de 100 nanómetros necesaria para canalizar la luz visible, cuyas longitudes de onda oscilan entre 380 y 750 nanómetros.

La nueva técnica de fabricación, denominada “tallado por implosión”, permite imprimir estructuras en un hidrogel mediante fotolitografía. Si se imprimen con una resolución de aproximadamente 800 nanómetros, estas estructuras pueden luego encogerse hasta tamaños de menos de 100 nanómetros.

Dado que con esa resolución las estructuras son más pequeñas que la longitud de onda de la luz, pueden desviar la luz de maneras específicas que permiten realizar cálculos ópticos.

El logro es obra de un equipo encabezado por Quansan Yang, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y ahora en la Universidad de Washington, ambas instituciones en Estados Unidos.

Los ingenieros del MIT han desarrollado un método para fabricar estructuras fotónicas 3D, mediante su producción inicial a gran tamaño y su posterior miniaturización en una segunda etapa. (Imagen: equipo de investigación y desarrollo / MIT. CC BY-NC-ND 3.0)

Empleando esta nueva técnica de miniaturización, Yang y sus colegas ya han fabricado y probado un dispositivo fotónico que puede realizar una tarea simple de clasificación de dígitos. Futuras versiones del dispositivo podrían usarse para procesar a muy alta velocidad cantidades mucho mayores de datos.

El equipo de Yang expone los detalles técnicos de su innovación en la revista académica Nature Photonics, bajo el título “Isotropic shrinkage of patterned vacancies enables three-dimensional nanoprecise metastructures for visible light applications”. (Fuente: NCYT de Amazings)