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Unos conversores de color diminutos ponen al alcance de la mano los pequeños dispositivos basados en láseres

Científicos respaldados por la Unión Europea emplearon un material de grosor atómico para diseñar un dispositivo que puede cambiar el color de los haces láser.

Tecnologías industriales
Investigación fundamental

Los láseres han llegado a ser omnipresentes a lo largo de los años. Se aprovechan bien en miles de aplicaciones que representan todas las partes de la sociedad moderna, desde la medicina a las fuerzas de seguridad. Los dispositivos actuales son cada vez más compactos y, por ende, los componentes son más pequeños. El procesamiento con láser está revolucionando la fabricación de semiconductores y esto propicia que las tecnologías sean más pequeñas y finas. Gracias a unos investigadores respaldados en parte por el proyecto GrapheneCore3, financiado con fondos europeos, los dispositivos van camino de ser considerablemente menores. «Unos sesenta años después de su invención, los láseres han transformado por completo nuestras vidas», comenta el doctor Giulio Cerullo, investigador de óptica no lineal en el Politecnico di Milano (Italia), entidad socia del proyecto, en una nota de prensa publicada en «EurekAlert!».

Demostración del potencial de los materiales bidimensionales

Junto con un equipo de científicos de la Universidad de Columbia (Estados Unidos), Cerullo investigó un material bidimensional llamado disulfuro de molibdeno (MoS2). Se trata de un material prometedor para sustituir dispositivos de grafeno y de otros semiconductores. Caracterizaron la eficacia con la que los dispositivos desarrollados a partir de pilas de MoS2 de una micra de grosor convierten las frecuencias de luz con longitudes de onda para telecomunicaciones a fin de generar distintos colores. El estudio se publicó en la revista «Nature Photonics». Este trabajo nos acerca un paso más a la sustitución de los materiales habituales que se utilizan actualmente en los láseres ajustables y que se miden en milímetros y centímetros. «Hoy en día, la óptica no lineal es un mundo macroscópico, pero queremos que sea microscópico», señala la doctora Chiara Trovatello, que finalizó recientemente su doctorado en Física con el doctor Cerullo en el Politecnico di Milano.

Reducción de los dispositivos basados en láseres a escalas microscópicas

Las monocapas de MoS2 pueden convertir eficazmente las frecuencias de luz, pero son demasiado finas para construir dispositivos. Los científicos fabricaron los cristales necesarios denominados 3R-MoS2, que emplearon para probar la eficacia con la que muestras de distintos grosores convertían la frecuencia de luz. Los resultados fueron sorprendentes desde un primer momento. «En ciencia, rara vez se empieza un proyecto que acaba dando unos resultados mejores de los que esperabas, normalmente es todo lo contrario. Este fue un caso extraño, mágico», explica James Schuck, profesor adjunto de Ingeniería Mecánica en Columbia. «Hace más de treinta años que trabajo en el campo de la óptica no lineal. La investigación casi siempre es progresiva, se construye poco a poco sobre lo que se desarrolló antes. Es poco común que hagas algo totalmente nuevo con gran potencial —señaló Cerullo—. Tengo la sensación de que este nuevo material podría cambiar las reglas del juego». GrapheneCore3 (Graphene Flagship Core Project 3) reúne a 160 socios del mundo científico e industrial de 23 países, para que Europa no se quede atrás en la revolución del grafeno. En general, el objetivo es ayudar a comercializar innovaciones de grafeno en 2023. El proyecto finaliza en septiembre de 2023. Para más información, consulte: Sitio web del proyecto GrapheneCore3

Palabras clave

GrapheneCore3, láser, dispositivo basado en láser, bidimensional, disulfuro de molibdeno, grafeno, 3R-MoS2, luz, óptica no lineal

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