(PhysOrg.com) - En dispositivos ópticos diseñados y utilizados para recolectar luz, siempre ha habido una pérdida de luz debido a la reflexión, ahora, una nueva investigación realizada por un equipo de físicos de España e Inglaterra ha encontrado, vía cálculo, que si se hicieran discos de grafeno cargados del tamaño correcto y se colocaran a la distancia correcta entre sí, deberían poder lograr un 100% de absorción de luz. En el equipo estaban Sukosin Thongrattanasiri y Javier García de Abajo de España y Frank Koppens del Reino Unido. Juntos han publicado un artículo en Cartas de revisión física describiendo su investigación.

Tomado solo el grafeno (una capa de carbono de solo un átomo de espesor) no es muy bueno para absorber la luz, con solo un 2,3% de tasa de absorción. Pero si se hiciera en puntos o nanodiscos muy pequeños, sugiere el equipo, Los plasmones podrían aprovecharse para aumentar la tasa de absorción. Los plasmones son oscilaciones de electrones a nivel cuántico e interactúan con la luz debido al campo eléctrico que generan. Para hacer que estas oscilaciones ocurran en el grafeno, se podría aplicar una pequeña carga eléctrica y cambiar la cantidad de carga cambiaría la cantidad de oscilación, lo que significaría que la cantidad de interacción de la luz podría modificarse ajustando también la cantidad de carga. Debido a esto, Se puede usar una fórmula matemática para describir la cantidad justa de carga necesaria para hacer que las oscilaciones interactúen con toda la luz disponible. Como resulta, la cantidad de carga necesaria para que eso suceda es la cantidad necesaria para hacer que la frecuencia de las oscilaciones coincida con la frecuencia de la luz. Pero, para crear el campo eléctrico adecuado, el grafeno debe manipularse de tal manera que permita un control fino de las oscilaciones, y ahí es donde entra en juego la forma de discos. Hacerlos del tamaño adecuado debería, en teoría, permitir a los investigadores crear el campo eléctrico óptimo que permitiría una absorción de luz del 100%. También es importante la ubicación de los nanodiscos entre sí. Demasiado cerca e interferirán entre sí, mientras que demasiada distancia resultaría en una absorción de luz menos que perfecta debido a un campo eléctrico desigual.

El siguiente paso en este esfuerzo de investigación será, por supuesto, implica la creación de un material físico real con nanodiscos en él, para garantizar que el producto del mundo real coincida con la teoría. Si todo sale según lo planeado, nuevos dispositivos ópticos supereficientes, como espectrómetros, podría resultar.

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