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    Los científicos capturan la luz en un cuasicristal polimérico

    Crédito:Ant Rozetsky

    Los científicos de la Universidad ITMO han realizado varios experimentos para investigar cuasicristales poliméricos que finalmente confirmaron su teoría inicial. En el futuro, El uso de cuasicristales puede abrir nuevas posibilidades para el diseño de sensores y láser. Este artículo fue publicado en Materiales ópticos avanzados .

    Los cristales son sólidos con una estructura periódica, es decir., cuando los átomos se desplazan, toman los lugares exactos de otros átomos, este último ocupado antes del turno. Este hecho fue probado científicamente a principios del siglo XX. Dio origen a la física moderna del estado sólido y también sentó las bases para el desarrollo de tecnologías de semiconductores.

    Mikhail Rybin, profesor asociado del Departamento de Física e Ingeniería de ITMO, dice, "Ordenadores, teléfonos inteligentes, Bombillas led, Láseres:todo aquello sin lo que no podemos imaginar nuestra vida cotidiana se diseñó gracias al hecho de que comprendemos la naturaleza de la estructura cristalina de los materiales semiconductores. La teoría de las estructuras periódicas nos permite concluir que las ondas, ya sean de luz, electrones, o sonido:solo se puede mover de dos maneras. O la onda se propaga hacia adelante en el cristal, o se desvanece rápidamente en las frecuencias de la llamada banda prohibida. No hay otras opciones y simplifica enormemente las leyes de propagación de partículas al tiempo que facilita las tareas de ingeniería ".

    Sin embargo, algunos dispositivos requieren un cristal que no transmita ni extinga la onda, pero en vez, lo retiene durante algún tiempo; se necesita algo así como una "trampa" ligera.

    Idealmente, todo el material debe asumir el papel de una trampa, porque cuanta más luz se captura, más eficiente será la interacción de la onda con la sustancia activa. Sin embargo, en el caso de un cristal, no es posible. Se pueden usar estructuras aleatorias como polvos, pero la disposición caótica de las partículas es muy difícil de reproducir. Una alternativa puede ser el uso de cuasicristales:su estructura no forma celosías periódicas, como pasa en los cristales, pero al mismo tiempo, expresar un orden matemáticamente estricto. En 2017, los investigadores predijeron que sería posible localizar la luz dentro de tal estructura.

    Los científicos de la Universidad ITMO lograron crear muestras de cuasicristales poliméricos utilizando nanoimpresión tridimensional. Llevaron a cabo una investigación para estudiar la calidad de su superficie. "Después, hicimos un experimento, "explica el coautor del trabajo, Artem Sinelnik. "Se envió un pulso de luz corto al cuasicristal, y se midió el llamado resplandor crepuscular. Como se vio despues, la luz sale de nuestras muestras con retraso, es decir, la ola se mantiene adentro durante bastante tiempo. Por lo tanto, hemos confirmado la capacidad de capturar la luz en un cuasicristal polimérico tridimensional ".


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