Un estudio teórico basado en simulaciones computacionales realizado por el Grupo de Investigación en Nano-bioespectroscopía de la UPV / EHU en colaboración con el centro de investigación japonés AIST ha demostrado que la intensidad de la luz ultravioleta que se hace pasar a través de una nanocinta de grafeno se modula con una frecuencia de terahercios. Así que estamos viendo la apertura de un nuevo campo de investigación para la obtención de radiación de terahercios que tiene una gran cantidad de aplicaciones. La investigación ha sido publicada en la prestigiosa revista Nanoescala .
El Grupo de Investigación en Nanobioespectroscopia de la UPV / EHU liderado por Ángel Rubio, profesor de la UPV / EHU en el Departamento de Física de Materiales y director del Instituto Max Planck de Estructura y Dinámica de la Materia de Hamburgo, ha simulado la conversión de luz ultravioleta en radiación en el rango de terahercios pasándola a través de una nanocinta de grafeno, y ha desarrollado un nuevo dispositivo compacto diseñado para generar radiaciones de este tipo basándose en el fenómeno descubierto. La investigación, realizado en colaboración con el grupo de investigación dirigido por Yoshiyuki Miyamoto del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada (AIST) de Japón, ha aparecido en la prestigiosa revista Nanoescala , publicado por la Royal Society of Chemistry (Reino Unido).
La radiación de terahercios de baja frecuencia tiene una amplia gama de aplicaciones, como la caracterización de moléculas, materiales tejidos, etc. Sin embargo, ahora mismo es difícil fabricar pequeños, eficiente, Dispositivos de bajo costo para producir radiación de terahercios. Este fenómeno "amplía el rango de aplicabilidad de la radiación de este tipo a muchas otras esferas en las que no se estaba utilizando, "explicó Ángel Rubio, "debido al hecho de que habría que recurrir a fuentes de radiación mucho mayores".
El punto de partida de un nuevo campo de investigación
Para realizar esta simulación, utilizaron nanocinta de grafeno:tiras recortadas de láminas de grafeno. Concluyeron que la luz ultravioleta que ejerce un efecto sobre la nanocinta emite una radiación totalmente diferente (terahercios) perpendicular a la luz incidente. Este fenómeno "abre la posibilidad de generar estructuras que permitan cambiar el rango de frecuencias utilizando diferentes nanoestructuras, ", explicó el profesor Rubio." Se está abriendo un nuevo campo de investigación ".
Ahora que se ha demostrado la existencia del fenómeno, "Sería necesario ver si se puede hacer lo mismo con un tipo diferente de fuente de luz, "explicó Ángel Rubio. En la investigación utilizaron un puntero láser de alta intensidad para que la simulación fuera correcta, pero debería ser posible utilizar "fuentes de luz más accesibles, ", dijo. En el futuro, otro paso sería "utilizar un conjunto de nanoestructuras en lugar de una sola para producir un dispositivo real".
La UPV / EHU desarrolló la idea y su implementación en código que simula el proceso en el ordenador, mientras que el centro de investigación japonés AIST hizo los cálculos numéricos. Los investigadores han utilizado técnicas de simulación novedosas de los primeros principios:métodos en los que la capacidad predictiva es muy alta, con el que se predice el comportamiento de un material sin utilizar parámetros externos. "Las técnicas de simulación han llegado a un punto, "dijo Rubio, "donde se pueden predecir los sistemas que luego se demuestra que se comportan de la misma manera experimentalmente".
El Grupo de Nano-bioespectroscopia está liderado por Ángel Rubio. La actividad del grupo se centra en la investigación teórica y el modelado de propiedades electrónicas y estructurales de la materia condensada, así como en el desarrollo de nuevas herramientas teóricas y códigos informáticos para explorar la respuesta electrónica de sólidos y nanoestructuras al manipular campos electromagnéticos externos.
