Innovación Primer chip fotónico con índice de refracción 0

En el presente siglo, los dispositivos fotónicos, que emplean luz para transportar grandes cantidades de información de manera rápida, mejorarán o incluso reemplazarán a los dispositivos electrónicos (basados en flujos de electrones), tan omnipresentes en nuestras vidas actualmente. Pero existe un paso previo necesario antes de que las conexiones ópticas puedan ser integradas en los sistemas de telecomunicaciones y ordenadores: hay que desarrollar técnicas que hagan más fácil manipular la luz a la escala nanométrica.

El equipo de Eric Mazur, de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de la Universidad Harvard en Estados Unidos, puede haber ideado una de tales técnicas, al diseñar el primer metamaterial con índice de refracción cero en un chip.

Los metamateriales con un índice de refracción cero exhiben propiedades físicas tales como una velocidad de fase y una longitud de onda infinitas. Una onda con longitud infinita equivale esencialmente a una línea recta sin curva alguna. Hasta ahora, no había modo alguno de implementar estos materiales en un chip fotónico, restringiendo la investigación y la aplicación de los fenómenos citados a formas simples y escalas pequeñas. Mazur y sus colegas han diseñado y fabricado un metamaterial integrado en un chip con un índice de refracción cero en el ámbito óptico.

En condiciones normales, es muy difícil manipular la luz de maneras sofisticadas, pero este metamaterial permite hacerlo de un chip a otro, apretando, curvando, retorciendo y reduciendo el diámetro de un rayo de luz desde la macroescala a la nanoescala. Es una nueva y notable forma de manipular luz.

Tener una velocidad de fase infinita no quiere decir ni mucho menos que la luz en sí misma viaje a más de 300.000 kilómetros por segundo. La velocidad de fase se mide por cuán rápido se mueven las crestas de una longitud de onda. Esta velocidad aumenta o disminuye dependiendo del material a través del cual se esté moviendo.

La primera imágen repsenta a la información en forma de partículas que viajan a miles de km p/h, la otra es una representación gráfica del comportamiento de las longitudes de onda.

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