Química

Primer recubrimiento anti-reflectante ideal del mundo

(NC&T) El nuevo material, desarrollado en el Instituto Politécnico Rensselaer, tiene casi el mismo índice de reflexión que el aire, haciéndolo un componente ideal para las capas antirreflejos. Y establece un récord mundial al lograr una disminución de la reflexión en un orden de magnitud, con respecto a las capas convencionales antirreflejos.

El profesor E. Fred Schubert y sus colaboradores han creado un material con un índice de refracción de 1,05, sumamente cercano al índice del aire y el más bajo nunca antes anunciado. El vidrio de las ventanas, por ejemplo, tiene un índice de refracción de aproximadamente 1,45.

Los científicos han intentado durante años crear materiales que eliminen los reflejos no deseados, que pueden degradar el funcionamiento de diversos componentes y dispositivos ópticos.

Ahora, la nueva capa óptica podría ser usada en casi cualquier aplicación donde la luz viaje hacia adentro o hacia afuera de un material.

Recubrimiento anti-reflectante
La superficie inferior está recubierta por el material anti-reflectante. (Foto: Rensselaer/Fred Schubert)
La nueva capa podría aumentar la cantidad de luz que alcanza la región activa de una célula solar en varias unidades por ciento, con la posibilidad de tener un gran impacto positivo en su rendimiento. Las capas convencionales no son apropiadas para una fuente de espectro tan amplio como el Sol. Éste emite luz desde el ultravioleta al infrarrojo cubriendo todo el rango espectral visible. Para utilizar en su totalidad la energía que emite el Sol, se necesita evitar la reflexión de la energía en todas las longitudes de onda posibles.

La nueva capa también podría lograr LEDs más luminosos. Cada vez se emplean más los LEDs porque consumen mucha menos electricidad que las bombillas convencionales incandescentes y que los fluorescentes; por eso resulta importante mejorarlos eliminando las reflexiones. Esto podría acelerar el reemplazo de las fuentes convencionales de luz por LEDs.

La nueva tecnología permite un control mucho mejor de las propiedades básicas de la luz, lo que podría hacer viable la creación de fuentes de luz "inteligentes" para ajustarse a ambientes específicos. Tales fuentes inteligentes de luz ofrecen la posibilidad de alterar los ritmos circadianos humanos para acomodar al usuario a horarios de trabajo cambiantes, o para permitir que un automóvil se comunique imperceptiblemente con el auto que viaja detrás, con el fin de ayudar a evitar accidentes.

La nueva capa también podría ser útil para las interconexiones ópticas. Para muchas aplicaciones informáticas sería ideal comunicarse usando fotones, en vez de emplear electrones como en los circuitos eléctricos. Los nuevos materiales podrían ayudar a lograr un mayor control sobre la luz.

La habilidad de controlar con precisión el índice de refracción de un material podría emplearse para fabricar espejos con una reflectancia sumamente alta, ideales para muchos componentes ópticos, incluyendo telescopios, dispositivos optoelectrónicos y sensores.

Este desarrollo podría asimismo hacer avanzar las investigaciones fundamentales. Un material que no refleje la luz se denomina "cuerpo negro" ideal. Ningún material con tales características ha estado disponible para los científicos, hasta ahora. Los investigadores podrían emplear un cuerpo negro ideal para investigar con más detalle diversas cuestiones de la mecánica cuántica.


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