Una nueva investigación de la Universidad de Southampton ha descubierto con éxito una forma de unir dos partículas similares a electrones cargadas negativamente que podrían crear oportunidades para formar materiales novedosos para su uso en nuevos desarrollos tecnológicos.

Las cargas eléctricas positivas y negativas se atraen entre sí, formando átomos, moléculas, y todo lo que solemos llamar materia. Sin embargo, las cargas negativas se repelen, y para formar objetos ligados en forma de átomo, se necesita algo de pegamento adicional para compensar esta repulsión electrostática y unir las partículas.

En este último estudio, publicado en la revista Física de la naturaleza , un equipo internacional, dirigido por el profesor Simone De Liberato de la Escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Southampton, demostró por primera vez que los fotones, las partículas que componen la luz, se puede utilizar para pegar cargas negativas, creando una forma novedosa de materia que llamaron un excitón ligado a fotones

Implementando una predicción teórica publicada el año pasado por el mismo equipo, El profesor De Liberato y sus compañeros de trabajo fabricaron un nanodispositivo, atrapando electrones en pozos nanoscópicos. Comenzaron mostrando que los fotones que golpearon el dispositivo con suficiente energía extraían electrones de los pozos, una manifestación esperada del efecto fotoeléctrico, cuyo descubrimiento le valió a Einstein el premio Nobel de 1921.

El profesor De Liberato y su equipo encerraron el dispositivo entre dos espejos dorados, que atrapó los fotones y enfocó la energía luminosa cerca de los electrones, aumentando drásticamente la interacción entre la luz y la materia. Observaron que un electrón cargado negativamente expulsado por un fotón permanece atrapado en el pozo, unido a los otros electrones cargados negativamente en una nueva configuración electrónica estabilizada por el fotón.

Este resultado demuestra la posibilidad de diseñar átomos artificiales novedosos con configuraciones electrónicas de diseño, expandiendo drásticamente la lista de materiales disponibles para aplicaciones científicas y tecnológicas.

Explicando la importancia del descubrimiento de su equipo, El profesor De Liberato dijo:"Demostramos cómo usar la luz como una especie de lazo subatómico, uniendo electrones para crear nuevos objetos similares a átomos. De esta forma ampliamos el catálogo de materiales disponibles para diseñar dispositivos fotónicos. Espero ver cómo los numerosos colegas que trabajan en fotónica aprovecharán este margen de maniobra adicional para diseñar nuevos y sorprendentes dispositivos ".