(NC&T) Este nuevo estudio abre la puerta a una nueva clase de dispositivos semiconductores accionados mediante fuerza lumínica. Los investigadores vislumbran un futuro en el cual este proceso suministre energía a sensores, alimente dispositivos cuánticos de procesamiento de información, y permita telecomunicaciones a velocidad ultraelevada que consuman poca energía.
La investigación demuestra la existencia de un "matrimonio" entre dos campos de investigación emergentes, la nanofotónica y la nanomecánica, que hace posible la miniaturización extrema de la óptica y la mecánica en un chip de silicio.
La energía lumínica ha sido aprovechada y utilizada de muchas maneras. La "fuerza" de la luz es diferente; es una acción de empuje o tracción que causa que algo se mueva.
Aunque la fuerza lumínica es demasiado débil para que la sintamos en la vida cotidiana, los autores del nuevo estudio han descubierto que ésta puede ser aprovechada y utilizada a escala nanométrica. Este trabajo demuestra la ventaja de utilizar nanoobjetos como "velas" para aprovechar la fuerza lumínica. Estas nanovelas, además, encajan bastante bien en tamaño con los transistores típicos de hoy en día.
Circuito fotónico. (Foto: Yale U.)
Hasta ahora, la luz sólo ha sido utilizada para guiar objetos diminutos simples con un rayo láser enfocado, una técnica llamada "pinzas ópticas". En vez de mover partículas con la luz, ahora los investigadores integran todo dentro un chip y mueven un dispositivo semiconductor.
Cuando los investigadores hablan acerca de las fuerzas ópticas, se refieren generalmente a la presión de radiación que la luz ejerce en la dirección del flujo lumínico. La nueva fuerza que ha investigado el equipo dirigido por Hong Tang no es exactamente lo mismo.
Aunque varias teorías habían predicho esta nueva fuerza óptica, la prueba de su existencia requería de la tecnología nanofotónica más moderna para confinar luz con intensidad ultraelevada dentro de cables fotónicos nanométricos. Los investigadores han mostrado que cuando se dirige la luz concentrada a través de un dispositivo mecánico nanométrico, se puede generar una fuerza lumínica significativa, suficiente para accionar maquinarias nanométricas en un chip de silicio.
Creo que la propulsión fotónica en estos momentos es pura ciencia ficción. Se conoce muy poco sobre el movimiento de los electrones alrededor del núcleo atómico. Está ya bastante claro que no se trata de una rotación en el sentido convencional del término. Por ello, los fotones que emiten los átomos al ser excitados, sus electrones normalmente por acciones energéticas externas no se sabe demasiado bien cómo se originan. Lo que si está claro es que cuando un sistema material sufre excitación electrónica, los fotones que emite lo hacen por igual en todas las direcciones y sentidos del espacio y, estadísticamente, en igual número. Por ello,por ejemplo, cuando se enciende una bombilla el momento lineal total fotónico es cero. Esto hace que la bombilla permanezca en reposo. Yo llevo muchos años trabajando sobre esta temática ( soy químico ) y la conclusión a la que llegué es que mientras no se consiga expulsar a los fotones en una única dirección y sentido no habrá propulsión fotónica. Creo que todo va encaminado a la acción de campos magnéticos que actuarían adecuadamente dispuestos sobre una masa material excitable. El tema es tan complejo que creo que no se podrá resolver ni en este siglo, si ellos no nos ayudan
