Los ingenieros de EPFL han desarrollado un método de recocido a baja temperatura que mantiene la estructura del oro y la plata cuando los dos metales se combinan en una aleación. Su descubrimiento resultará útil en la fabricación de lentes de contacto, elementos ópticos holográficos y otros componentes ópticos, ya que las nuevas aleaciones reflejan todo el rango espectral.

El oro, la plata, el cobre y el aluminio se utilizan ampliamente en la fabricación de componentes ópticos debido a sus propiedades reflectantes. El oro, por ejemplo, refleja la luz roja, mientras que la plata refleja la luz azul. Estos metales también son de interés para los científicos, que los estudian a nanoescala, ya que las nanoestructuras tienen una respuesta óptica completamente diferente a la de los materiales a granel. A esta escala, la luz interactúa de manera diferente a como lo haría con el mismo metal en una cantidad mayor, como en una barra de oro. Los ingenieros del Laboratorio de Nanofotónica y Metrología (NAM), parte de la Escuela de Ingeniería (STI) de la EPFL, se propusieron un desafío:desarrollar un material que refleje todos los colores del espectro.

Combinando los efectos ópticos de ambos metales

“Nos dimos cuenta de que, al crear una aleación de oro y plata, podíamos combinar los efectos ópticos de ambos metales en un solo material”, dice el profesor Olivier Martin, que dirige el laboratorio. Las aleaciones convencionales de oro y plata se fabrican a altas temperaturas de 800 a 1000 °C. Pero este proceso altera la forma de las nanoestructuras. "Los métodos de recocido actuales no mantienen la estructura de los dos metales", explica Martin. Para solucionar este problema, los ingenieros se propusieron desarrollar un método de recocido a baja temperatura que funcionaría para cualquier mezcla de aleación.

300 grados Celsius

En el laboratorio, el equipo de Martin demostró por primera vez la viabilidad de utilizar un método de recocido a baja temperatura para fabricar una aleación de oro y plata. Los ingenieros calentaron ambos metales a 300 °C durante ocho horas, y luego a 450 °C durante otros 30 minutos, produciendo con éxito una película delgada de oro y plata aleado. "Usamos capas a nanoescala en nuestro proceso", dice Jeonghyeon Kim, Ph.D. estudiante y miembro del equipo. "Son increíblemente delgados". Los ingenieros descubrieron que su método mantiene las estructuras de los dos metales y que el nuevo material refleja el rango espectral completo, dependiendo de su composición. "El recocido a baja temperatura produce materiales bien aleados pero no altera la forma de las partículas. Es como si hubiéramos combinado las propiedades ópticas del oro y la plata. Nuestra aleación refleja nuevos colores".

El equipo de investigación también experimentó con diferentes proporciones de aleación. "Los efectos ópticos cambian a medida que agregamos más oro o plata a la mezcla", dice Martin. Su método, que podría usarse para fabricar nuevos instrumentos ópticos, también tiene aplicaciones más cotidianas. "Nuestro material podría llegar a las esferas de los relojes, por ejemplo", añade Martin. + Explora más

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