Los investigadores del Laboratorio Nacional de Los Alamos están reinventando el espejo, al menos para microondas, potencialmente reemplazando los conocidos platos tridimensionales y los cuernos de microondas que vemos en los tejados y torres de telefonía móvil con paneles planos que son compactos, versátil, y mejor adaptado a las modernas tecnologías de la comunicación.

"Nuestros nuevos reflectores ofrecen ligereza, alternativas de bajo perfil a las antenas convencionales. Esta es una bendición potencial para los satélites, donde minimizar el peso y el tamaño es crucial, "dijo Abul Azad, del grupo MPA-CINT en el Laboratorio Nacional de Los Alamos. "Los paneles también podrían incorporarse fácilmente en superficies de edificios o vehículos terrestres".

La mayoría de los reflectores son recíprocos:en el caso de un espejo de baño, por ejemplo, si puedes ver a alguien reflejado en él, ellos también pueden verte. El nuevo diseño del reflector rompe la reciprocidad, convirtiéndolo efectivamente en un espejo unidireccional.

El reflector de pantalla plana se puede controlar electrónicamente, lo que significa que sus características se pueden reconfigurar sobre la marcha. Esto abre la ventana para la dirección del haz, enfoque personalizado, y otras funciones que son difíciles de lograr con diseños de antenas convencionales. Las versiones miniaturizadas podrían mejorar los circuitos basados ​​en chips al garantizar que las señales vayan solo a los componentes previstos y no conduzcan a señales inadvertidas en otras partes del circuito. un problema por el que los diseñadores de chips a menudo tienen que preocuparse.

Los reflectores están compuestos por una serie de componentes electrónicos finamente estructurados sobre una superficie plana. La aplicación de señales a los componentes permite que el reflector 2-D funcione como una antena 3-D, y en algunos casos hacer cosas que ninguna antena convencional podría hacer. Este tipo de dispositivo se conoce como "metasuperficie" porque sus características se pueden cambiar electrónicamente para actuar de diferentes maneras sin modificar la forma física de la superficie.

Aplicando señales eléctricas a los componentes del reflector, los investigadores lograron modular la metasuperficie para controlar la dirección y frecuencia de la luz reflejada. La respuesta no recíproca del reflector puede ayudar a evitar que las antenas capten ecos de sus transmisiones salientes y proteger los delicados circuitos de potentes, señales entrantes potencialmente dañinas.

"Hemos demostrado la primera metasuperficie dinámica capaz de lograr una extrema no reciprocidad mediante la conversión de microondas en plasmones, que son ondas de carga eléctrica en la superficie del reflector, "dijo Diego Dalvit, del grupo T-4 en Los Alamos. "Esta es la clave para controlar la forma en que funcionan los reflectores".

La nueva plataforma reflectora de Los Alamos abre oportunidades interesantes en diversas aplicaciones, incluida la óptica adaptativa que puede dar cuenta de las distorsiones que interrumpen las señales, transmisión inalámbrica unidireccional, y nuevos diseños de antenas.