Investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén y de la TU Wien desarrollaron una «trampa perfecta» para «capturar» la luz y, de esa manera, poder aprovecharla de manera más eficiente en dispositivos tecnológicos
Ya sea en la fotosíntesis o en un sistema fotovoltaico, si desea utilizar la luz de manera eficiente, se debe absorber de la manera más completa posible, explicaron los científicos al anunciar los resultados del experimento.
Sin embargo, precisaron, eso es difícil si la absorción se va a producir en una capa de material fina que normalmente deja pasar gran parte de la luz.
Frente a eso, los investigadores de la universidad israelí y de la Technische Universität Wien, el prestigioso centro de educación tecnológica de Viena, encontraron lo que llamaron «un truco sorprendente» que permite que un haz de luz sea absorbido por completo incluso en las capas más delgadas.
Los científicos construyeron una «trampa de luz» alrededor de esa capa delgada de material usando espejos y lentes, en las que el haz de luz se dirige en un círculo y luego se superpone a sí mismo, de tal manera que se bloquea y ya no puede salir del sistema.
Por lo tanto, apuntaron, la luz no tiene más remedio que ser absorbida por la capa delgada, no hay otra salida.
Este método de absorción-amplificación, cuyos detalles fueron publicados en la revista especializada Science, es el resultado de la colaboración entre dos equipos: el enfoque fue sugerido por el profesor Ori Katz, de la Universidad Hebrea de Jerusalén, y conceptualizado por su colega Stefan Rotter, de la TU Wien.
Los investigadores desarrollaron lo que llamaron «un truco sorprendente»
Según precisó el reporte, el experimento fue realizado por el equipo de laboratorio en Jerusalén y los cálculos teóricos provinieron del equipo en Viena.
«Absorber la luz es fácil cuando golpea un objeto sólido -describió el profesor Rotter». Un abrigo grueso de lana negra, ejemplificó, «puede absorber fácilmente la luz, pero en muchas aplicaciones técnicas solo tienes una fina capa de material disponible y quieres que la luz se absorba exactamente en esa capa».
Ya hubo intentos de mejorar la absorción: por ejemplo, colocando el material entre dos espejos. La luz se refleja de un lado a otro entre los dos espejos, atravesando cada vez el material y teniendo así una mayor probabilidad de ser absorbida.
Pero en ese sistema, los espejos no deben ser perfectos, uno de ellos debe ser parcialmente transparente, de lo contrario, la luz no puede penetrar en absoluto el área entre los dos espejos. Eso también significa que cada vez que la luz golpea este espejo parcialmente transparente, parte de ella se pierde.
Para evitar ese efecto, apuntaron los investigadores, es posible utilizar las propiedades ondulatorias de la luz de forma sofisticada.
«En nuestro enfoque, podemos cancelar todas las reflexiones inversas por interferencia de ondas», dijo el profesor Katz.
El informe divulgado por la Universidad Hebrea de Jerusalén aseguró que durante los experimentos se confirmó que «ni siquiera las turbulencias del aire y las fluctuaciones de temperatura pueden dañar el mecanismo».
De esta manera, señalaron, el dispositivo presentó un efecto consistente que «promete una amplia gama de aplicaciones».
Por ejemplo, el mecanismo podría ser adecuado para capturar de manera más perfecta las señales de luz que se distorsionan durante la transmisión a través de la atmósfera terrestre.
