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Construir materiales “invisibles” con ayuda de la luz


Una nueva técnica que utiliza la luz como un ejército de agujas con las que enhebrar cadenas de partículas podría ayudar a hacer realidad algunos conceptos de la ciencia ficción, como los dispositivos de ocultación óptica (capas de invisibilidad) a macroescala.

La técnica, desarrollada para materiales de construcción compuestos por piezas de unas pocas milmillonésimas de metro de diámetro, puede emplearse para controlar la forma en que la luz pasa a través de ellas.

La clave para cualquier tipo de efecto de “invisibilidad” radica en la forma en que la luz interacciona con un material. Cuando la luz incide sobre una superficie, es absorbida o reflejada, en una conducta que es la que nos permite ver a los objetos. Sin embargo, modificando materiales a escala nanométrica, es posible producir “metamateriales”, materiales que pueden controlar la forma en que la luz interacciona con ellos. La luz reflejada por un metamaterial debidamente acondicionado es refractada en la dirección “incorrecta”, lo que ofrece un magnífico potencial para volver invisibles a los objetos recubiertos con el metamaterial adecuado.

Sin embargo, antes de que los dispositivos de ocultación puedan convertirse en realidad a una escala mayor, los investigadores deben determinar cómo fabricar los materiales adecuados en la escala nanométrica, y en ese sentido, usar luz ha resultado ser ahora una enorme ayuda en la nanoconstrucción.







Esta imagen ilustra una ruta eficiente para fabricar nanomateriales con luz a través de un “cosido” de cuerdas de nanopartículas de oro mediante un láser inducido por plasmón. (Imagen: Ventsislav Valev)



La técnica desarrollada por el equipo de Ventsislav Valev, del Laboratorio Cavendish, adscrito a la Universidad de Cambridge en el Reino Unido, implica usar una luz láser “desenfocada”, a modo de miles de millones de agujas, “cosiendo” nanopartículas de oro entre sí y dando forma a largas cuerdas o cadenas, directamente en agua. Estas cuerdas pueden ser superpuestas unas encima de las otras formando capas, de manera comparable a los ladrillos del popular juego de construcción Lego. El método hace posible producir materiales en cantidades mucho mayores que lo que era posible con técnicas anteriores.

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