Desde mostradores de caja en supermercados hasta espectáculos de luces en conciertos, los láseres están en todas partes, y son una fuente de luz mucho más eficiente que las bombillas incandescentes. Pero no son baratos de producir.

Un nuevo estudio de la Universidad Northwestern ha desarrollado un diseño láser más rentable que genera láser multicolor y ofrece un paso adelante en la miniaturización y los láseres basados ​​en chips. Los hallazgos podrían permitir cifrado, codificado, flujo de información redundante y más rápido en fibras ópticas, así como imágenes médicas multicolores de tejido enfermo en tiempo real.

El estudio fue publicado el 10 de julio en Nanotecnología de la naturaleza .

"En nuestro trabajo, Demostramos que el láser multimodal con control sobre los diferentes colores se puede lograr en un solo dispositivo, "dijo la autora principal Teri W. Odom, un Profesor de Química Charles E. y Emma H. ​​Morrison en la Facultad de Artes y Ciencias de Weinberg en Northwestern. "En comparación con los láseres tradicionales, nuestro trabajo no tiene precedentes por su láser multimodal estable a nanoescala y nuestra capacidad para lograr un control detallado y fino sobre los rayos láser ".

Este trabajo ofrece nuevos conocimientos sobre el diseño y el mecanismo del láser multimodal a nanoescala basado en la ingeniería estructural y la manipulación de las estructuras de bandas ópticas de superredes de nanopartículas. Usando esta tecnología, los investigadores pueden controlar el color y la intensidad de la luz simplemente variando la arquitectura de su cavidad. Las superredes de nanopartículas (matrices finitas de nanopartículas metálicas agrupadas en matrices de microescala) integradas con ganancia de líquido ofrecen una plataforma para acceder a diferentes colores con intensidades ajustables que dependen simplemente de los parámetros geométricos de la red.

Esto contrasta con los láseres actuales que hacen rebotar la luz entre dos espejos y se optimizan con mucho cuidado e ingeniería para garantizar que solo se emita un color o longitud de onda. Actualmente en la industria, La salida láser multicolor solo es posible juntando muchos láseres de un solo color. Este nuevo trabajo proporciona una estrategia para eliminar costosos procesos de fabricación y producir directamente múltiples, picos de láser estables desde un solo dispositivo. "Inhumanos, nuestra percepción del mundo sería limitada si solo 'viéramos' en un solo color, "Dijo Odom." Múltiples colores son esenciales para que recibamos y procesemos información al mismo tiempo, y de la misma manera, los láseres multicolores tienen el potencial de generar enormes beneficios en la vida diaria ".

En el futuro, Odom dijo que ella y su equipo están interesados ​​en diseñar nanoláseres blancos cubriendo azul, longitudes de onda verde y roja simultáneamente. Su enfoque debería permitirles cambiar la "blancura" controlando la intensidad relativa del azul, verde, canales rojos. Adicionalmente, este nuevo trabajo ofrece posibilidades para la detección ultrasensible en procesos químicos (se pueden monitorear diferentes moléculas simultáneamente) y la obtención de imágenes celulares in situ en múltiples colores (diferentes etiquetas de colorante se excitarían con diferentes colores de láser y se pueden correlacionar diferentes procesos biológicos).