Investigadores de la Universidad de Ottawa han hecho un descubrimiento que cambia lo que sabemos sobre la luz y los materiales. Descubrieron que los materiales aquirales (simétricos) diseñados, llamados metasuperficies plasmónicas aquirales, pueden absorber la luz de manera diferente dependiendo de la orientación de la longitud de onda de la luz. Esto fue sorprendente porque, a lo largo de los años, se ha descubierto que estos materiales son indiferentes a cualquier sonda óptica y no muestran una absorción tan selectiva.
La investigación, realizada durante el año pasado en el Complejo de Investigación Avanzada (ARC) de Ottawa, fue dirigida por el profesor de física de la Universidad de Ottawa, Ravi Bharadwaj, y el estudiante de doctorado Ashish Jain, en colaboración con Howard Northfield, ingeniero de investigación, y sus colegas. Ibrahim Karimi, catedrático de investigación de Canadá en luz estructurada y profesor asociado de física, y Pierre Berini, catedrático de investigación universitario en fotónica de plasmones de superficie y profesor de ingeniería eléctrica.
El equipo utilizó una herramienta óptica especial desarrollada por el grupo de Óptica Cuántica Estructural (SQO) del profesor Karimi y creó las estructuras necesarias con la ayuda de Howard Northfield y el profesor Berini. Sus hallazgos muestran que esta absorción selectiva es causada por interacciones entre diferentes partes de la luz y los materiales.
“Durante décadas creímos que estos materiales no podían mostrar ninguna diferencia en la forma en que absorbían la luz polarizada”, dice el profesor Bharadwaj. “Pero nuestra investigación muestra que utilizando un tipo especial de luz curvada, podemos controlar y ajustar esta absorción hasta en un 50%”.
Los puntos clave del estudio incluyen:
- Rompiendo viejas creencias: El equipo demostró que las estructuras aquirales pueden efectivamente absorber la luz de manera diferente, desafiando viejas creencias.
- Control preciso: Encontraron formas de controlar con precisión esta absorción, lo que podría ser útil en tecnologías como los interruptores ópticos.
- Eficiencia mejorada: Su luz de curvatura especial ha mejorado la eficiencia de absorción de la luz en estos materiales.
- hechizo fácil: Las estructuras aquirales son fáciles de fabricar, lo que puede conducir a dispositivos ópticos mejores y más eficientes.
- Nueva visión: La investigación proporciona una mejor comprensión de cómo interactúa la luz con estos materiales
“Nuestra investigación no sólo disipa el mito de que el dicroísmo no existe en las estructuras aquirales, sino que también abre la puerta a la espectroscopía basada en plasmónicos de próxima generación y a la detección mediante metrología óptica avanzada”, explica el profesor Bharadwaj. ¿Este trabajo promete avances significativos en dispositivos ópticos, como sensores e interruptores?
Además, “este descubrimiento es importante porque muestra que incluso los materiales simétricos pueden tener propiedades especiales de absorción de luz, lo que abre nuevas posibilidades para tecnologías avanzadas de detección y medición”, añade Ashish Jain.