(Phys.org) - Una nueva versión de la tecnología "spaser" que se está investigando podría significar que los teléfonos móviles se vuelven tan pequeños, eficiente, y flexibles, se pueden imprimir en la ropa.

Un equipo de investigadores del Departamento de Ingeniería de Sistemas Eléctricos y Computacionales (ECSE) de la Universidad de Monash ha modelado el primer espaciador del mundo (amplificación de plasmón superficial por emisión estimulada de radiación) que está hecho completamente de carbono.

Un espaciador es efectivamente un láser a nanoescala o un nanoláser. Emite un rayo de luz a través de la vibración de electrones libres, en lugar del proceso de emisión de ondas electromagnéticas que consume mucho espacio de un láser tradicional.

El estudiante de doctorado e investigador principal, Chanaka Rupasinghe, dijo que el diseño del espaciador modelado utilizando carbono ofrecería muchas ventajas.

"Otros spasers diseñados hasta la fecha están hechos de nanopartículas de oro o plata y puntos cuánticos semiconductores, mientras que nuestro dispositivo estaría compuesto por un resonador de grafeno y un elemento de ganancia de nanotubos de carbono". "Dijo Chanaka.

"El uso de carbono significa que nuestro spaser sería más robusto y flexible, operaría a altas temperaturas, y ser ecológico.

"Debido a estas propiedades, existe la posibilidad de que en el futuro un teléfono móvil extremadamente delgado pueda imprimirse en la ropa ".

Los dispositivos basados ​​en spaser se pueden utilizar como una alternativa a los dispositivos actuales basados ​​en transistores, como microprocesadores, memoria, y pantallas para superar las limitaciones actuales de miniaturización y ancho de banda.

Los investigadores optaron por desarrollar el spaser utilizando grafeno y nanotubos de carbono. Son más de cien veces más resistentes que el acero y pueden conducir el calor y la electricidad mucho mejor que el cobre. También pueden soportar altas temperaturas.

Su investigación mostró por primera vez que el grafeno y los nanotubos de carbono pueden interactuar y transferirse energía entre sí a través de la luz. Estas interacciones ópticas son muy rápidas y energéticamente eficientes, por lo que son adecuados para aplicaciones como chips de computadora.

"Los nanotubos de grafeno y carbono se pueden utilizar en aplicaciones en las que se necesitan ligero, conductible, y materiales térmicamente estables debido a su excelente mecánica, propiedades eléctricas y ópticas. Se han probado como antenas a nanoescala, conductores eléctricos y guías de ondas, "Dijo Chanaka.

Chanaka dijo que un spaser generó campos eléctricos de alta intensidad concentrados en un espacio a nanoescala. Estos son mucho más fuertes que los generados al iluminar nanopartículas de metal con un láser en aplicaciones como la terapia del cáncer.

"Los científicos ya han encontrado formas de guiar las nanopartículas cerca de las células cancerosas. Podemos mover el grafeno y los nanotubos de carbono siguiendo esas técnicas y utilizar los campos de alta concentración generados a través del fenómeno de esparcimiento para destruir las células cancerosas individuales sin dañar las células sanas del cuerpo". "Dijo Chanaka.

El artículo ha sido publicado en ACS Nano .