Consiguen controlar la luz a una escala microscópica sin precedentes

La investigación podría también tener aplicaciones en el campo de la microelectrónica.

Un equipo internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), han conseguido controlar la energía en forma de luz con una resolución espacial y temporal sin precedentes. La investigación podría tener aplicaciones en el campo de la biomedicina, la microelectrónica y la nanofotónica. Los investigadores han manipulado experimentalmente por primera vez, de forma separada, las propiedades espaciales y temporales de la luz a escala nanométrica. Las conclusiones del trabajo, en el que ha colaborado el investigador del Consejo Javier García de Abajo, del Instituto de Óptica Daza Valdés (CSIC), aparecen destacadas en la última edición de la revista Nature.

García de Abajo señala la importancia de la investigación: “El trabajo podría aplicarse a tecnologías de comunicación y procesamiento de información, así como en medicina a escala molecular, donde la luz podría dirigirse de forma controlada sobre biomoléculas concretas. Estas biomoléculas podrían identificarse y destruirse si se tratara, por ejemplo, de elementos cancerígenos o responsables de enfermedades degenerativas como el Alzheimer o el Parkinson”.

Los autores han conseguido codificar un láser para conseguir que la intensidad de la luz se distribuya de forma controlada sobre diferentes porciones de una muestra nanométrica. El equipo ha demostrado, por primera vez, que se pueden desarrollar instrumentos basados en un haz de luz con una precisión mucho más pequeña que la longitud de onda de la propia luz.

La combinación de trabajo teórico y experimental ha demostrado que la unión de nano-óptica y láseres pulsados ultrarrápidos permite la manipulación de la distribución de la intensidad de la luz en distancias muy inferiores a la longitud de onda de la misma, que se encuentra por debajo de una micra.

“Un rayo de luz es como el bastón de un ciego, que no le permite diferenciar objetos más pequeños que el tamaño de la punta. En el caso de la luz, este tamaño lo da la longitud de onda. En este aspecto, la técnica de microscopía de foto-electrones nos ha permitido observar campos ópticos con resolución de 50 nanómetros y así confirmar el control que sobre los mismos ejerce un rayo convenientemente tratado”, ejemplifica García de Abajo.

Aplicaciones del control de la luz

Las ventajas de la investigación en nanociencía aplicada a la luz podrían, en un futuro, utilizarse en biomedicina para la detección de biomoléculas sensibles a luz de colores específicos como, por ejemplo, en análisis clínicos pormenorizados con cantidades ínfimas de sangre.

Según García de Abajo, la investigación podría también tener aplicaciones en el campo de la microelectrónica para la fabricación de componentes de microchips de última generación con mayor nivel de precisión espacial. Asimismo, los avances de esta investigación se podrían aplicar en sistemas de conmutación y procesamiento de información basados en circuitos de luz, en lugar de los circuitos eléctricos que vienen empleando hasta la fecha los microchips, transfiriendo una gran cantidad de datos a mayor velocidad.