MIT crea el primer espejo perfecto

Reflexiones

Los físicos del MIT han creado el primer espejo perfecto. Cuando la luz golpea el espejo, o cualquier otro tipo de onda, incluidas las ondas acústicas y del agua, rebota perfectamente, sin introducir distorsión y conservando exactamente la imagen original (señal). Si bien esto es principalmente una gran noticia para los MySpacers narcisistas, estos espejos perfectos también podrían conducir a avances en energía solar, láseres, redes de fibra óptica o casi cualquier cosa que implique el reflejo o la captura de luz.

Todos los espejos convencionales funcionan de una manera muy sencilla: bloquean el paso de la luz (o el sonido, el agua o las ondas de radio), por lo que no tienen más remedio que reflejar. Como puede imaginar, el reflejo nunca es perfecto, ya que el material absorbe algo de energía o se dispersa en diferentes direcciones. Para un humano revisando su cabello o maquillaje, esta falta de perfección no importa; pero cuando se habla de láseres reflectantes a través de cientos de millas de fibra óptica o instalaciones de energía solar, estas pequeñas imperfecciones pueden causar una enorme caída en la eficiencia.

Espejo perfectoMarin Soljačić y sus colegas del grupo de fotónica y electromagnética del MIT tropezaron con este espejo perfecto casi por accidente. El equipo estaba estudiando el comportamiento de un cristal fotónico, en este caso, una oblea de silicio con una capa de nitruro de silicio con nanopatrones en la parte superior, al que se le habían perforado agujeros, formando una red. Estos agujeros son tan pequeños que solo pueden acomodar una única onda de luz. En la mayoría de los ángulos, la luz fue parcialmente absorbida por el cristal fotónico, como esperaban, pero con una longitud de onda específica de luz roja, en un ángulo de 35 grados, la luz se reflejó perfectamente. Cada fotón emitido por la fuente de luz roja rebotó perfectamente, exactamente en el ángulo correcto, sin absorción ni dispersión.



Este fenómeno es nuevo e inesperado. John von Neumann, uno de los eruditos más notables de la historia, teorizó un fenómeno similar en 1929, pero nunca se había demostrado experimentalmente. 'Es una forma muy diferente de confinar la luz', Soljačić dice. A. Douglas Stone, un profesor de Yale que no participó en el trabajo, dice que esta demostración práctica es 'muy significativa, porque representa un nuevo tipo de espejo que, en principio, tiene una reflectividad perfecta'.

Si bien es casi seguro que existen aplicaciones prácticas para estos espejos perfectos, el equipo del MIT se concentra actualmente en averiguar exactamente qué está pasando. Los fenómenos nuevos, una vez que se comprenden y se replican fácilmente, a menudo conducen a aplicaciones muy nuevas y novedosas. En este caso, la aplicación más obvia son los láseres más potentes y eficientes, pero la energía solar concentrada (usando espejos para hervir el agua) y la fibra óptica también podrían mejorarse. Solo la semana pasada escribimos sobre Fibra óptica de núcleo hueco de DARPA, que usan cristales fotónicos para propagar la señal; presumiblemente, se podrían usar espejos perfectos en estas fibras para proporcionar mayor alcance y velocidad.

DARPA

Fibra óptica de banda prohibida fotónica de núcleo hueco de DARPA

Los diferentes cristales fotónicos con diferentes patrones de agujeros perforados también deberían poder reflejar ondas con otras propiedades, como acústicas, agua y radio. Y oye, ¿no sería útil un espejo perfecto también para hacer una capa de invisibilidad ...?

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