Científicos del Departamento de Sistemas de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Monash han modelado primer spaser del mundo fabricado completamente de carbono. Una nueva versión de la tecnología láser que podría significar que los teléfonos móviles se vuelvan tan pequeños, eficientes y flexibles que se podrían imprimirse en la ropa.
Spaser es un fenómeno que fue descrito por primera vez por Bergman y Stockman en 2003, y su nombre es un acrónimo de amplificación de plasmones superficiales por emisión estimulada de radiación. Pero podríamos describirlo como un láser a nanoescala capaz de emitir un haz de luz a través de la vibración de electrones libres, en lugar de emitir ondas que consumen espacio electromagnético como en un láser tradicional.
“Otros spasers diseñados hasta la fecha son de nanopartículas de oro o de plata y puntos cuánticos semiconductores, mientras que nuestro dispositivo se compone de un resonador de grafeno y un elemento de ganancia de nanotubos de carbono, lo que significa que nuestro spaser sería más robusto y flexible, funcionando a altas temperaturas y ser respetuoso del medio ambiente”, dijo Chanaka Rupasinghe, responsable de la investigación.
“Debido a estas propiedades, existe la posibilidad de que en el futuro un teléfono móvil extremadamente delgado podría ser impreso en la ropa”.
Dispositivos basados en spaser se pueden utilizar como una alternativa a los dispositivos actuales basados en transistores, tales como microprocesadores, memorias, y pantallas, para superar las limitaciones de miniaturización y ancho de banda actuales.
Al desarrollar el spaser usando grafeno y nanotubos de carbono lo han hecho un centenar de veces más fuerte que el acero y pueden conducir el calor y la electricidad mejor que el cobre, además de soportar altas temperaturas.
Su investigación mostró por primera vez que el grafeno y los nanotubos de carbono pueden interactuar y transferir energía entre sí a través de la luz. Estas interacciones ópticas son muy rápidas y de alta eficiencia energética, por lo que son adecuados para aplicaciones tales como chips de computadora.
“El grafeno y los nanotubos de carbono pueden ser utilizados en aplicaciones donde se necesiten materiales fuertes, ligeros y térmicamente estables, debido a sus propiedades mecánicas, eléctricas y ópticas excepcionales. Han sido probados como antenas a nanoescala, conductores eléctricos y guías de onda”, agrego.
Además dentro del campo de la salud Chanaka afirma que un spaser genera campos eléctricos de alta intensidad concentrados en un espacio de nanoescala. Estos son mucho más fuertes que los generados mediante la iluminación de las nanopartículas de metal por un láser en aplicaciones tales como la terapia contra el cáncer.
Referencia: ACS Nano