Un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers ha encontrado una manera de crear cavidades ópticas autoensambladas que pueden alcanzar un estado de acoplamiento fuerte que respalda la formación de polaritones. En su artículo publicado en la revista Naturaleza , el grupo describe cómo se hicieron sus cavidades ópticas y los posibles usos para ellas. Johannes Feist, de la Universidad Autónoma de Madrid, ha publicado un artículo de Noticias y opiniones sobre el trabajo realizado por el equipo en este esfuerzo en el mismo número de la revista.

Las cavidades ópticas son arreglos de espejos que atrapan la luz. Son uno de los componentes principales de los láseres. En este nuevo esfuerzo, los investigadores estaban trabajando con pequeñas escamas de metal que creían que podrían usarse para crear una cavidad óptica. Con ese fin, crearon un orgánico, Solución de compuesto iónico que contenía iones cargados (tanto positivos como negativos). Luego suspendieron diminutos copos de metal en la solución, que cubrió las escamas con capas dobles de los iones, dándoles una carga neta positiva, una situación que normalmente llevaría a que los copos se repelen entre sí por completo. Sin embargo, los copos también se caracterizaron por una fuerza de Casimir, que sirvió para contrarrestar las fuerzas repelentes. Surgieron debido al movimiento aleatorio de electrones en las escamas de metal. Juntos, las dos fuerzas dieron como resultado que las escamas de metal se autoensamblaran en pares reflejados con una distancia muy pequeña entre ellos (aproximadamente 100-200 nm), notablemente más pequeño que el diámetro de las escamas. Ese espacio fue encontrado para atrapar la luz lo que significaba que era una cavidad óptica.

Cavidades ópticas, como los producidos por las escamas de metal, no atrape toda la luz en un sistema. Atrapan solo ciertas frecuencias, lo que les permite formar una onda estacionaria. En tales sistemas, la longitud de onda de la luz atrapada está determinada por la longitud de la cavidad. Los investigadores encontraron que al manipular las cavidades ópticas, podrían empujarlos a apoyar la formación de polaritones. También señalan que cambiar la distancia entre las escamas de metal al alterar la concentración de iones en la solución permitió crear polaritones a partir de diferentes materiales. Llegan a la conclusión de que su enfoque podría utilizarse en una amplia variedad de aplicaciones, de la química optomecánica a la polaritónica a la nano-maquinaria.

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