Un equipo de ingenieros de Caltech ha descubierto cómo utilizar tecnologías de fabricación de chips de computadora para crear el tipo de materiales reflectantes que hacen los chalecos de seguridad. zapatos para correr, y las señales de tráfico aparecen brillantes en la oscuridad.

Estos materiales deben su brillo a la retrorreflexión, una propiedad que les permite hacer rebotar la luz directamente de regreso a su fuente desde una amplia variedad de ángulos. A diferencia de, un espejo plano básico no devolverá la luz a su fuente si esa luz proviene de cualquier ángulo que no sea recto.

La capacidad de los retrorreflectores para devolver la luz a su lugar de origen los hace útiles para resaltar objetos que deben verse en condiciones de oscuridad. Por ejemplo, Si la luz de los faros de un automóvil ilumina el chaleco de seguridad de un trabajador de la construcción en el camino, Las tiras retrorreflectantes del chaleco rebotarán esa luz directamente en el automóvil y en los ojos del conductor. haciendo que el chaleco parezca brillar.

Los retrorreflectores también se han utilizado en equipos de topógrafos, comunicaciones con satélites, e incluso en experimentos para medir la distancia de la Luna a la Tierra.

Típicamente, Los retrorreflectores consisten en pequeñas esferas de vidrio incrustadas en la superficie de pintura reflectante o en pequeños espejos con forma de esquina interior de un cubo.

La nueva tecnología, que fue desarrollada por un equipo dirigido por Andrei Faraon de Caltech, profesor asistente de física aplicada y ciencia de los materiales en la División de Ingeniería y Ciencias Aplicadas:utiliza superficies cubiertas por un metamaterial que consta de millones de pilares de silicio, cada uno sólo tiene unos pocos cientos de nanómetros de altura. Ajustando el tamaño de los pilares y el espacio entre ellos, Faraon puede manipular cómo se refleja la superficie, refracta, o transmite luz. Ya ha demostrado que estos materiales se pueden modificar para crear lentes planas para enfocar la luz o para crear superficies prismáticas que extienden la luz en su espectro. Ahora, ha descubierto que puede construir un retrorreflector apilando dos capas de metamateriales una encima de la otra.

En este tipo de retrorreflector, la luz pasa primero a través de una capa de metamaterial transparente (metasuperficie) y es enfocada por sus pequeños pilares en un solo punto en una capa de metamaterial reflectante. La capa reflectante luego devuelve la luz a la capa transparente, que transmite la luz de regreso a su fuente.

"Al colocar varias metasuperficies una encima de la otra, es posible controlar el flujo de luz de una manera que antes no era posible, "Dice Faraon." La funcionalidad de un retrorreflector no se puede lograr utilizando una sola meta-superficie ".

Dado que los metamateriales de Faraon se crean utilizando tecnologías de fabricación de chips de computadora, sería posible integrarlos fácilmente en chips utilizados en dispositivos optoelectrónicos:electrónica que usa y controla la luz, él dice.

"Esto podría tener aplicaciones en la comunicación con sensores remotos, drones satélites etc., " él añade.

La investigación de Faraon aparece en un artículo en el 19 de junio, 2017, edición de Fotónica de la naturaleza ; el artículo se titula "Retrorreflector de metasuperficies planas". Otros coautores son Amir Arbabi, profesor asistente de ingeniería informática y eléctrica en la Universidad de Massachusetts Amherst; y los estudiantes graduados de ingeniería eléctrica de Caltech Ehsan Arbabi, Yu Horie, y Seyedeh Mahsa Kamali.