viernes, 7 de mayo de 2010

Un nuevo dispositivo basado en un "metamaterial" permitirá a cámaras y escáneres ver a través de las cosas

Un equipo de la Universidad de Boston ha hecho enormes progresos en la detección y control de la radiación Terahertz (1012 Hertz). Los dispositivos que pueden imitar la visión de Superman de rayos X y ver a través de la ropa, paredes o carne humana son la esencia de la fantasía del cómic, pero un grupo de científicos de la Universidad de Boston (BU) ha dado un paso adelante en este sentido, haciendo de la fabricación de tales dispositivos futuristas una realidad.

Los investigadores presentarán su dispositivo en la Conferencia sobre Láseres y Electro-Optica y Conferencia de Ciencia Laser y Electrónica Cuántica (CLEO / QELS: 2010), que tendrá lugar del 16 al 21 mayo en el San Jose McEnery Convention Center en San José, California

Dirigido por Richard Averitt de la BU, el equipo ha desarrollado una nueva forma de detectar y controlar la radiación terahertz (THz) utilizando la ciencia de materiales y óptica. Este tipo de radiación se compone de ondas electromagnéticas que pueden pasar a través de los materiales de manera segura. Su trabajo puede allanar el camino para los escáneres de seguridad y en medicina, para los nuevos dispositivos de comunicación, y para los detectores químicos más sensibles.

Los científicos e ingenieros han intentado durante mucho tiempo realizar dispositivos que podrían controlar las transmisiones de THz. Tales dispositivos serían un gran avance tecnológico, debido a que permitirián que la información se transmita a través de ondas en la banda de THz. Al igual que los rayos X, estas ondas pueden atravesar materiales sólidos, lo que podría revelar detalles ocultos en su interior. A diferencia de la energía ionizante de rayos X, la radiación THz no causa daños a los materiales a su paso por ellos.

La búsqueda para crear dispositivos que emiten o manipulan la radiación THz se refiere a menudo como una carrera para llenar el vacío "THz", puesto que la frecuencia de la radiación THz en el espectro electromagnético cae entre las microondas y la radiación infrarroja, región ya ampliamente utilizada en las comunicaciones.

Esta carrera, sin embargo, ha tropezado a menudo con serios obstáculos, porque no hay tecnologías que hayan demostrado ser capaces de resolver eficazmente el problema básico de la manipulación de las propiedades de un haz de radiación THz. Ahora Averitt y sus colegas han dado un paso importante en esta dirección mediante el uso de una clase inusual de nuevos materiales conocidos como "metamateriales".

Los metamateriales son inusuales en la forma en que interactúan con la luz, confiriéndoles propiedades que no existen en los materiales naturales. Ellos han acaparado los titulares y capturado la imaginación popular en años recientes, después que varios grupos de investigadores han usado metamateriales para lograr formas limitadas de "encubrimiento", la capacidad de un material para doblar completamente la luz alrededor de sí misma presentándolo como invisible.

Averitt utiliza estos mismos tipos de metamateriales para interactuar con un haz de radiación THz y cambiar su intensidad. Su dispositivo consiste en una matriz de fracción de resonadores de anillos, un tablero de paneles de metamaterial flexible que puede doblarse y girar. Al girar los paneles, su equipo puede controlar las propiedades electromagnéticas de un rayo de energía THz pasando por ellos.

"La idea es que usted puede manipular su haz de terahertz mediante la reorientación de los elementos del metamaterial en oposición a la reorientación de su haz", dice Averitt.

Las matrices de estos paneles de metamaterial podrían funcionar como píxeles en una cámara que detecta la radiación THz, dice. La absorción de la radiación THz causaría que los paneles se inclinen más o menos dependiendo de la intensidad de los THz bombardeándolos.

"Uno de los objetivos, desde el punto de vista tecnológico, es que sea capaz de hacer imágenes a distancia, para estar en condiciones de detectar las cosas debajo de la ropa de una persona o en un paquete", dice Averitt.

Estas aplicaciones de detección, sin embargo, requieren fuentes de THz más poderosas como los láseres de cascada cuántica, que están en desarrollo, aunque se han hecho grandes avances tecnológicos en los últimos años.

Con una distinguida historia como el evento líder de la industria sobre la ciencia del laser, la Conferencia sobre Láseres y Electro-Optica (CLEO) / Conferencia de Ciencia Laser y Electrónica Cuántica (QELS) es donde la tecnología láser fue introducida por primera vez. En 2010, CLEO / QELS unirá el campo de los láseres y la electro-óptica, reuniendo todos los aspectos de la tecnología láser, con contenidos procedentes de la investigación básica para la aplicación en la industria. Patrocinado por la División de Ciencia Lasert de la Sociedad Americana de Física (APS), el Instituto de Ingenieros Electrónicos (IEEE), Sociedad Fotónica y la Sociedad Óptica (OSA), CLEO / QELS proporciona una reflexión global de los acontecimientos críticos en su campo, mostrando los más significativos hitos del laboratorio al mercado. Con un amplio espectro y profundidad de la cobertura, CLEO / QELS conecta todos los mercados verticales en láseres y electro-óptica. Para obtener más información, visite el sitio web de la conferencia en www.cleoconference.org.

Artículo traducido de:
New ‘Metamaterial’ Device May Lead to See-Through Cameras and Scanners (Advancing the Science and Technology of Light)

Información relacionada:
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