Fuerza óptica mejorada. Cuando la luz fluye hacia la guía de ondas hecha de metamaterial, se engaña a los fotones (amarillos) para que se muevan hacia un lado. Aquí la acción se visualiza mediante los rotores (verde). Cuando todos los fotones están ensamblados en el mismo lado, la fuerza óptica (azul) entre las guías de ondas aumenta considerablemente. Las curvas (rojas) muestran cómo la luz se ha movido desde el medio hacia el lado de las guías de ondas. Crédito:Sophie Viaene, Lana Descheemaeker y Vincent Ginis.
La luz consiste en un flujo de fotones. Si dos guías de ondas (cables de luz) están una al lado de la otra, se atraen o repelen entre sí. La interacción se debe a la fuerza óptica, pero el efecto suele ser extremadamente pequeño. Los físicos de la Universidad Tecnológica de Chalmers y la Universidad Libre de Bruselas han encontrado un método para mejorar significativamente la fuerza óptica. El método abre nuevas posibilidades dentro de la tecnología de sensores y la nanociencia. Los resultados se publicaron recientemente en Cartas de revisión física .
Para hacer que la luz se comporte de una manera completamente nueva, los científicos han estudiado guías de ondas hechas de un material artificial para engañar a los fotones. El material especialmente diseñado hace que todos los fotones se muevan hacia un lado de la guía de ondas. Cuando los fotones en una guía de ondas cercana hacen lo mismo, una colección de fotones de repente se junta muy de cerca. Esto aumenta la fuerza entre las guías de ondas hasta 10 veces.
"Hemos encontrado una manera de engañar a los fotones para que se agrupen en los lados internos de las guías de ondas. Los fotones normalmente no prefieren la izquierda o la derecha, pero nuestro metamaterial crea exactamente ese efecto, "dice Philippe Tassin, Profesor asociado del Departamento de Física de la Universidad Tecnológica de Chalmers.
Philippe Tassin y Sophie Viaene de Chalmers y Lana Descheemaeker y Vincent Ginis de la Universidad Libre de Bruselas han desarrollado un método para utilizar la fuerza óptica de una forma completamente nueva. Puede, por ejemplo, utilizarse en sensores o para impulsar nanomotores. En el futuro, tales motores podrían usarse para clasificar células o separar partículas en tecnología médica.
"Nuestro método abre nuevas oportunidades para el uso de guías de ondas en una variedad de aplicaciones técnicas. Es realmente emocionante que los materiales artificiales puedan cambiar las características básicas de la propagación de la luz de manera tan dramática, "dice Vincent Ginis, profesor adjunto del Departamento de Física de la Universidad Libre de Bruselas.
