MXenes, materiales conductores ampliamente utilizados en muchas industrias, ahora tienen una aplicación más prometedora:ayudar a los láseres a disparar pulsos de femtosegundos extremadamente cortos, que duran apenas una millonésima de mil millonésima de segundo. El hallazgo, realizado por un equipo internacional de investigadores, abre vías para el desarrollo de láseres de pulso de femtosegundos avanzados, que se puede utilizar para la cirugía ocular de precisión y el procesamiento de materiales.

Los MXenes son una clase de materiales bidimensionales hechos de metales de transición, los metales que ocupan el bloque central de la tabla periódica, combinados con carbono y / o nitrógeno. A pesar de su prometedor rendimiento en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo almacenamiento de energía y detección de gas, no se había explorado su uso potencial para la óptica ultrarrápida.

Investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) y la Universidad de Seúl en Corea, junto con colegas de la Universidad de Drexel en EE. UU., probó un MXene hecho de carbonitruro de titanio para fabricar un dispositivo de "bloqueo de modo". El aparato se colocó en la cavidad del láser y se encontró que producía pulsos de láser estables de solo 600 femtosegundos (cuadrillonésimas de segundo) de duración.

Se descubrió que este dispositivo metálico basado en MXene es aplicable para láseres de infrarrojos medios de longitud de onda larga, lo cual es una gran ventaja para las aplicaciones láser.

Los pulsos láser de femtosegundos tienen muchas aplicaciones, como en la cirugía ocular de precisión i-Lasik, en el que pequeñas áreas de tejido deben destruirse en un tiempo lo suficientemente corto como para que la energía utilizada para este propósito no pueda difundirse a los tejidos circundantes y dañarlos. Estos pulsos de láser también se utilizan para fabricar sensores y dispositivos de tamaño micro.

La investigación se puede utilizar para desarrollar estrategias para la fabricación de materiales absorbentes saturables, que absorben menos luz a medida que aumenta su intensidad. Este fenómeno óptico es uno de varios generados como resultado de un concepto llamado no linealidad. La óptica no lineal ha sido uno de los campos científicos de más rápido crecimiento en las últimas décadas. "El descubrimiento de materiales ópticos no lineales prometedores desempeñará un papel fundamental en la evolución de la óptica futura y su impacto puede ser muy significativo tanto en aspectos fundamentales como en aplicaciones industriales, "escriben los investigadores en su estudio publicado en la revista Materiales avanzados .