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Se ha encontrado un método para aumentar significativamente las fuerzas de interacción óptica

19.10.2017

Se sabe que la luz es una corriente de fotones. Y si dos guías de luz, conductores de fibra óptica, por ejemplo, se encuentran muy cerca una de la otra, entonces el movimiento de los fotones hace que estas guías de luz se atraigan o se repelan entre sí. Esta influencia de los conductores surge de las llamadas fuerzas de interacción óptica, pero su efecto es extremadamente débil para ser utilizado en la práctica.

Físicos de la Universidad Tecnológica de Chalmers y la Universidad Libre de Bruselas han encontrado un método para aumentar significativamente la potencia óptica. Este método abre muchas oportunidades para los científicos en el campo de la nanotecnología, en el desarrollo de nuevos dispositivos y sensores optoelectrónicos.

Para hacer que la luz se comporte de una manera completamente nueva, los científicos han desarrollado guías de luz hechas de material artificial, cuya estructura les permite "engañar" a los fotones. La estructura de este material obliga a todos los fotones del flujo de luz a cambiar y moverse, concentrándose solo cerca de un lado de la guía de ondas. Cuando los fotones que se mueven en una guía de ondas vecina hacen lo mismo, entonces, en cierta disposición mutua de las guías de ondas, la fuerza de interacción entre ellas aumenta en un factor de 10.

"Por lo general, a los fotones no les importa en qué parte de la guía de ondas están viajando", dice Philippe Tassin, profesor de la Universidad Tecnológica de Chalmers. ".

Un aumento en la concentración de fotones en el borde de una guía de ondas y un aumento en las fuerzas de interacción entre las guías de ondas se pueden utilizar para crear diminutos nanomotores. Dichos nanomotores, alimentados por energía luminosa, pueden proporcionar el trabajo de nanomecanismos que realizan diversos trabajos, por ejemplo, clasificando células vivas y nanopartículas, y nanorobots que operan directamente dentro del cuerpo humano.

"El método de concentración de fotones abre nuevas posibilidades para usar guías de ondas como 'músculos artificiales' de máquinas diminutas", dice Vincent Ginis, científico de la Universidad Libre de Bruselas. Cambiar drásticamente los principios del comportamiento de la luz y sus parámetros básicos. Y, Espero que podamos encontrar muchas más aplicaciones para la luz, "alterada" por los materiales a través de los cuales se mueve en un momento dado".

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