Encuentran nueva propiedad a la luz

Se prevén aplicaciones en comunicaciones ópticas, microscopía, óptica cuántica y manipulación de micropartículas

Hasta hace no mucho tiempo sabíamos que la luz tiene la cualidad de reflejarse y refractarse, y que otras de sus propiedades son la longitud y la intensidad.

También sabemos que la luz gira sobre su propio eje, como un remolino, y que incrementa su rotación a una altísima velocidad. En otras palabras, tiene la cualidad de poder torcerse sobre sí misma y atrapar nanopartículas que encuentra a su paso.No obstante, un equipo científico de la Universidad de Salamanca, España, encontró que la luz tiene la capacidad de acelerar o frenar su velocidad de rotación, y que puede ser manipulable en las condiciones adecuadas. Esto daría pie a tener aplicaciones en la investigación y manipulación de átomos, proteínas, moléculas y virus.

El estudio científico se publicó en la revista especializada Science, donde los propios investigadores llamaron a esta propiedad el ´auto-torque´ de la luz. En la misma publicación exponen que “aunque el auto-torque se encuentra en diversos sistemas físicos (electrodinámica y relatividad general), no se sabía que la luz pudiera poseer tal propiedad en la que no intervienen fuerzas externas”.

[box] Los científicos utilizaron una técnica denominada generación de armónicos de orden elevado que consiste en generar un haz infrarrojo intenso al que aplican gas argón y cuya interacción se convierte en otro haz de mayor frecuencia (menor longitud de onda), alcanzando el rango del ultravioleta lejano.[/box]

Al respecto, Carlos Hernández-García, investigador de la Universidad de Salamanca, explica: “Primero se crean haces de luz láser infrarroja focalizada intensamente sobre una nube de gas. Al cruzarla, los pulsos de láser se transforman en haces con forma de vórtice (remolino) con una longitud de onda cercana a la de los rayos X y cuya velocidad es variable a lo largo del tiempo”.

De acuerdo al estudio, esos vórtices de luz pueden tener un momento angular que varía con el tiempo, es decir, a medida que avanza un pulso de luz ofrece distintos valores de momento angular en diferentes puntos de pulso. Esta es la propiedad llamada el auto-torque de la luz.

       
Foto: Universidad de Salamanca

Los científicos españoles detallan en Science que esta propiedad inherente de la luz abre rutas adicionales para crear haces de luz estructurados. “Además, debido a que el valor del momento angular orbital está cambiando en escalas de tiempo de femtosegundos (milbillonésima parte de un segundo), en longitudes de onda mucho más cortas que las de la luz visible, los haces de auto-torque pueden ser herramientas extraordinarias para la manipulación de materia por láser en escalas espaciales de tiempo de attosegundos (trillonésima parte de un segundo) y nanómetros”.

        

Los científicos de la Universidad de Salamanca son Laura Rego, Julio San Román, Luis Plaja y Carlos Hernández-García.

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