Física

Pulso de luz ultra corto ilumina nueva senda para la ciencia y la industria


(NC&T) Los investigadores, que trabajan en el Laboratorio Nacional de Italia para la Ciencia Óptica Ultraveloz y Ultraintensa en Milán (así como en laboratorios de Padua y Nápoles), creen que su técnica actual les permitirá incluso crear pulsos más cortos, por debajo de los 100 attosegundos.

Mientras los humanos percibimos el mundo en términos de minutos y segundos, los electrones en los átomos y las moléculas a menudo realizan acciones en la escala de tiempo de los attosegundos. ¿Cuán corto es esto? 130 attosegundos es a un segundo como lo que representa un segundo para 243 millones de años, aproximadamente el tiempo transcurrido desde que los primeros dinosaurios caminaron sobre la Tierra. Al dirigir los pulsos artificiales de luz con duraciones del orden de los attosegundos sobre los átomos y las moléculas, es posible activar nuevos efectos en los electrones, responsables de todas las reacciones químicas, y proporcionar nuevos detalles sobre su funcionamiento.

En experimentos anteriores, se habían producido pulsos más largos, de centenares de attosegundos, y el proceso general es el mismo. Un intenso láser infrarrojo golpea un chorro de gas, normalmente argón o neón. Los poderosos campos eléctricos del láser mueven a los electrones de un lado a otro, haciendo que emitan un tren de pulsos con duración del orden de los attosegundos, consistentes en fotones de alta energía en la porción extrema del espectro ultravioleta o de la franja suave de los rayos X.

Crear pulsos aislados de unos pocos attosegundos, en lugar de un tren de ellos, es más complejo. Para hacerlo, los investigadores emplean una técnica previamente desarrollada por ellos, haciendo incidir breves pulsos láser (de 5 femtosegundos) sobre un blanco de gas argón. Se usan técnicas ópticas adicionales para crear y conformar un solo pulso del orden de los attosegundos.

Estos pulsos aislados con duraciones en la escala de los attosegundos permitirán sondear fenómenos de los electrones, como por ejemplo el de los "paquetes de ondas", ondas especialmente conformadas dentro de los átomos y moléculas, que pueden ayudar a los científicos a emplear el láser con el fin de cambiar el curso de reacciones químicas para usos prácticos y científicos, tales como controlar la ruptura de los enlaces de moléculas complejas en aplicaciones médicas y farmacéuticas.


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