El control de la interacción luz-materia es fundamental para fenómenos y tecnologías fundamentales como la fotosíntesis, láseres LEDs y células solares. Los investigadores del City College of New York han demostrado una nueva clase de medios artificiales llamados hipercristales fotónicos que pueden controlar la interacción luz-materia de formas sin precedentes.

Esto podría generar beneficios tales como LED ultrarrápidos para Li-Fi (una tecnología inalámbrica que transmite datos a alta velocidad mediante comunicación de luz visible), absorción mejorada en células solares y el desarrollo de emisores de fotones únicos para el procesamiento de información cuántica, dijo Vinod M. Menon, profesor de física en la División de Ciencias de City College que dirigió la investigación.

Los cristales fotónicos y los metamateriales son dos de los materiales artificiales más conocidos utilizados para manipular la luz. Sin embargo, sufren inconvenientes como la limitación del ancho de banda y la escasa emisión de luz. En su investigación, Menon y su equipo superaron estos inconvenientes desarrollando hipercristales que toman lo mejor de los cristales fotónicos y metamateriales y lo hacen aún mejor. Demostraron un aumento significativo tanto en la tasa de emisión de luz como en la intensidad de los nanomateriales incrustados dentro de los hipercristales.

Las propiedades emergentes de los hipercristales surgen de la combinación única de escalas de longitud de las características en el hipercristal, así como las propiedades inherentes de las estructuras a nanoescala.

La investigación de CCNY aparece en el último número de la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

El equipo incluyó a los estudiantes graduados Tal Galfsky y Jie Gu del grupo de investigación de Menon en el Departamento de Física de CCNY y Evgenii Narimanov (Universidad de Purdue), quien predijo teóricamente por primera vez los hipercristales. La investigación fue apoyada por la Oficina de Investigación del Ejército, la Fundación Nacional de Ciencias - Programa MRSEC de la División de Investigación de Materiales, y la Fundación Gordon y Betty Moore.