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miércoles, 11 de julio de 2018

Manipular luz a escala nanométrica con una técnica basada en el arte de recortar papel

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El kirigami, así como el origami (o papiroflexia), son artes que han servido tradicionalmente para confeccionar complejas figuras de papel sin más acciones que las de plegarlo o recortarlo. El origami ha vivido en años recientes un renacimiento en el marco de las nuevas tecnologías y parece que ahora comienza a sucederle lo mismo al kirigami.

El nanokirigami ha despegado como un prometedor campo de investigación, aplicado a materiales planos en la escala nanométrica, que se mide en milmillonésimas de metro.

Ahora, el equipo internacional de Nicholas X. Fang, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, ha aplicado por vez primera esta estrategia a la creación de nanodispositivos para manipular luz, abriendo nuevas posibilidades para la investigación y, en algún momento futuro, quizás incluso llevando a la creación de nuevos métodos de comunicación, sistemas de detección o dispositivos de computación, todo ello basado en la luz.

Usando procesos basados en tecnología de fabricación estándar de microchips, Fang y sus colegas utilizaron un haz de iones enfocado para producir un patrón preciso de orificios o rendijas en una lámina metálica de apenas unas pocas decenas de nanómetros de grosor. El proceso hace que la lámina se doble y se retuerza adoptando una forma compleja tridimensional capaz de filtrar de manera selectiva luz con una polarización particular.

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Patrones de hendiduras diferentes que se han realizado en una lámina delgada de metal, mediante un haz iónico enfocado. Estos patrones hacen que el metal se pliegue en formas predeterminadas, logrando así dispositivos que pueden servir para funciones tales como modificar un rayo de luz. (Imagen: cortesía de los investigadores)

Los intentos previos de crear dispositivos funcionales basados en el kirigami se han servido de métodos de fabricación más complicados que requieren diversos pasos de plegado y han estado orientados principalmente a aplicaciones mecánicas en vez de ópticas. Los nuevos nanodispositivos, en cambio, pueden formarse en un único paso de plegado y podrían ser utilizados para llevar a cabo una amplia gama de funciones ópticas.

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