Un fenómeno cuántico ha permitido a los científicos desarrollar una lente de sólo tres átomos de espesor, considerada la más delgada jamás creada.
Curiosamente, el enfoque innovador permite que la mayoría de las longitudes de onda de la luz pasen, una característica que podría darle un enorme potencial en la comunicación por fibra óptica y en dispositivos como las gafas de realidad aumentada.
Los investigadores que inventaron la lente, de la Universidad de Ámsterdam (Países Bajos) y de la Universidad de Stanford (EE.UU.), afirman que su innovación permitirá avanzar en la investigación de lentes de este tipo, así como de sistemas electrónicos en miniatura.
«La lente se puede utilizar en aplicaciones en las que no se debe alterar la visión a través de la lente, pero se puede aprovechar una pequeña parte de la luz para recopilar información». dice Jorik van de Groep, un nanocientífico en la Universidad de Ámsterdam.
En lugar de utilizar la superficie curva de un material transparente para doblar la luz en un proceso de refracción, las ondas entrantes se enfocan mediante una serie de bordes ranurados que utilizan difracción.
La tecnología, conocida como lente de Fresnel o lente de placa de zonase ha utilizado durante siglos en la fabricación de lentes finas y ligeras, como las que se utilizan en los faros.
Para darle un impulso cuántico a la técnica, el equipo de investigación grabó anillos concéntricos en una fina capa de un semiconductor llamado disulfuro de tungsteno (WS2). Cuando WS2 Absorbe la luz, sus electrones se mueven de una manera precisa que deja un espacio que puede considerarse como una especie de partícula en sí misma.
Juntos, el electrón y su ‘hueco’ son formar lo que se conoce como excitónque tiene propiedades que ayudan a enfocar eficientemente longitudes de onda de luz muy específicas mientras deja pasar otras longitudes de onda sin alteraciones.
El tamaño de los anillos y la distancia entre ellos permitieron que la lente enfocara la luz roja a una distancia de 1 milímetro. El equipo encontró Si bien la lente funciona a temperatura ambiente, a temperaturas más bajas sus capacidades de enfoque se vuelven aún más eficientes..
A continuación, los investigadores quieren realizar más experimentos para ver cómo se podría manipular aún más el comportamiento de los excitones para mejorar la eficiencia y la capacidad de la lente. Los estudios futuros podrían incluir recubrimientos ópticos que se puedan colocar sobre otros materiales, por ejemplo, así como variaciones en la carga eléctrica.
«Los excitones son muy sensibles a la densidad de carga del material y, por lo tanto, podemos cambiar el índice de refracción del material aplicando un voltaje». dice van de Groep.
La investigación ha sido publicada en Nano letras.