¿Qué sucede cuando el oro y la plata ya no lo cortan? Te vuelves a las aleaciones metálicas, que son los que están utilizando los investigadores del Ejército para desarrollar nuevos materiales de diseño con una amplia gama de capacidades para nuestros soldados.

Esto es exactamente lo que están haciendo los científicos Dr. David Baker y Dr. Joshua McClure del Laboratorio de Investigación del Ejército de los Estados Unidos para aligerar la carga y mejorar la potencia de los dispositivos Soldier utilizados en el campo de batalla.

Su investigación, realizado en colaboración con la Prof. Marina Leite y el Dr. Chen Gong en la Universidad de Maryland y el Prof. Alexandre Rocha en la Universidade Estadual Paulista en Brasil, apareció recientemente en la portada de la edición del 4 de septiembre de Materiales ópticos avanzados .

El trabajo de investigación, "Ingeniería de la estructura de la banda mediante la aleación para fotónica, "se centra en el control de las propiedades ópticas y plasmónicas de las aleaciones de oro y plata cambiando la composición química de la aleación.

"Demostramos y caracterizamos las aleaciones de oro / plata con propiedades ópticas ajustadas, conocidos como polaritones de plasmón de superficie, que se puede utilizar en una amplia gama de aplicaciones fotónicas, "Dijo Baker." El esfuerzo fundamental combinó el experimento y la teoría para explicar el origen del comportamiento óptico de las aleaciones. El trabajo destaca que la estructura electrónica de la superficie metálica puede diseñarse al cambiar la composición química de la aleación, allanando el camino para la integración en muchas aplicaciones diferentes donde los metales individuales no tienen las características adecuadas ".

La investigación se centró en combinar esfuerzos experimentales y teóricos para dilucidar la estructura electrónica del material aleado con implicaciones directas para el comportamiento óptico.

Según los investigadores, Los conocimientos adquiridos permiten ajustar la dispersión óptica y la capacidad de captación de luz de estos materiales. que puede superar a los sistemas hechos de elementos individuales como el oro.

"Los conocimientos del documento son útiles para los soldados porque se pueden aplicar a una variedad de aplicaciones que incluyen, pero no limitado a:reacciones fotocatalíticas, sensores / detección y aplicaciones de láser a nanoescala, "McClure dijo." Cuando se sintoniza correctamente, los materiales de aleación integrados pueden conducir a reducciones en el peso de los dispositivos de recolección de energía, menores requisitos de energía para la electrónica y sensores ópticos aún más potentes ".

Los investigadores están estudiando actualmente otras aleaciones metálicas y anticipan que su enfoque combinado experimental y computacional puede extenderse a otros materiales. incluidos los sistemas no metálicos.

"El campo de la plasmónica permite características de cambio de paradigma potencialmente con aplicaciones para el guerrero; esto incluye todo, desde la computación, a la recolección de energía, a la comunicación, e incluso energía dirigida, Baker dijo. Sin embargo, los investigadores en estos campos se limitan a un puñado de elementos en la tabla periódica; el oro y la plata son dos de los más estudiados. Esta falta de opciones limita las propiedades disponibles para el desarrollo tecnológico. Al conocer las propiedades ópticas y electrónicas fundamentales de las aleaciones, podemos desarrollar nuevos materiales de diseño con una gama más amplia de capacidades ".

Para los investigadores, tener su trabajo seleccionado para estar en la portada de la revista es muy emocionante personal y profesionalmente, y saca a la luz lo que están desarrollando para el éxito del futuro Soldier.

Señalaron que este reconocimiento destaca que la comunidad científica en general reconoce el valor de sus contribuciones y la dirección de la investigación, y está claro que sus métodos y materiales aleados son cada vez más importantes y relevantes para una variedad de aplicaciones fotónicas.