Nano linterna permite nuevas aplicaciones con la luz

• Francisco María
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• • 25/05/2021 09:00
  • Actualizado: 25/05/2021 09:00

Investigadores del Massachusetts Institute of Techonology han desarrollado una potente linterna a nanoescala en un chip. Este y otros avances permitirán, según los científicos, poder convertir a los teléfonos celulares en sensores capaces de detectar virus u otros objetos minúsculos.

La microelectrónica y la fotónica de silicio

Durante muchas décadas, los científicos han utilizado la luz para identificar un material, observando cómo interactúa con él.

Como todos los materiales interactúan con la luz de maneras diferentes, un análisis de la luz proporciona una especie de huella digital única. Entre otras cosas, existen varias longitudes de onda que capturan la interacción con cada color.

Los científicos crearon el dispositivo utilizando tecnologías de fabricación existentes, conocidas en la industria de la microelectrónica y afirman que los enfoques y procedimientos lo podrían hacer aplicable a gran escala con menores costos.

El autor principal de las investigaciones, Robin Singh, ha indicado que la fotónica de silicio tiene mucho potencial para mejorar y miniaturizar los sensores. El trabajo llevado a cabo, y los logros conseguidos, permiten realizar mejoras en la manipulación de haces ópticos.

La inteligencia artificial y los procedimientos

Singh y su equipo de trabajo crearon el diseño general del nuevo dispositivo utilizando varias herramientas de modelado hecho por computadoras. Enseñaron al ordenador a predecir probables soluciones, incluyéndole datos convencionales basados en física de propagación de luz y en algunas técnicas de aprendizaje vanguardistas.

Los expertos agregaron muchos ejemplos de nano linternas para que el computador aprendiera a hacer mejores linternas. Fue posible decirle al ordenador el patrón de luz que se quería y obtener el diseño de la linterna.

Los investigadores usaron este procedimiento para crear una linterna específica con un haz de luz colimado, en donde los rayos de luz son perfectamente paralelos entre sí.

Características de la linterna

La linterna creada contiene aproximadamente unas 500 estructuras rectangulares, de diferentes dimensiones a nanoescala. Este tipo de haz de luz es el indicado para el funcionamiento correcto de algunos tipos de sensores.

Las otras nanoestructuras utilizadas, de dimensiones similares, serán dirigidas a la solución de otras aplicaciones, afirmó Singh.

La pequeña linterna con un haz de luz colimado funcionó mejor de lo que se esperaba. Por ejemplo, cuenta con una potencia lumínica 5 veces más potente que lo que pueden lograr las estructuras convencionales.

Según el científico, esto puede ser posible pues el nuevo dispositivo es capaz de controlar mejor la luz, ya que se halla menos dispersa.

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