Fuentes de luz a nanoescala

Un equipo de investigadores del Lawrence Berkeley National Laboratory y de la Universidad de California, Berkeley, ha inventado una fuente de luz bioecológica a nanoescala capaz de emitir luz a través del espectro visible. Entre las muchas aplicaciones posibles de esta tecnología, una vez perfeccionada, se encuentran la endoscopia unicelular y otras formas de bioimágenes de sublongitud de onda, circuitos integrados para la tecnología nanofotónica y nuevos métodos avanzados de criptografía digital.

“Trabajando con nanocables individuales, hemos desarrollado la primera fuente de luz visible coherente continuamente sintonizable y sin electrodos que es compatible con ambientes fisiológicos”, señala el químico Peidong Yang, uno de los principales investigadores del proyecto. “También hemos demostrado que es posible atrapar y manipular nanocables individuales con pinzas ópticas, una capacidad fundamental no sólo para las técnicas de bioimagen, sino también para interconectar circuitos nanofotónicos”.

“Esta fuente de luz de nanocables es como tener una diminuta linterna con la que podemos hacer un barrido a través de una célula viva, visualizando la célula al mismo tiempo que interactuamos mecánicamente con ella”, señala el biofísico Jan Liphardt, otro de los autores principales del estudio publicado en el número del 28 de junio de 2007 de la revista Nature, con el título: “Tunable Nanowire Nonlinear Optical Probe”.

En este trabajo, los investigadores describen una técnica con la que se sintetizaron nanocables de niobato de potasio en una disolución especial de agua caliente y se separaron con ultrasonidos. Los cables eran muy uniformes en tamaño, de varios micrones de largo, pero solo unos 50 nanómetros de diámetro. Se utilizó un rayo de láser infrarrojo para crear una pinza óptica que permitiera asir y manipular los nanocables de forma individual. Debido a las propiedades ópticas únicas del niobato de potasio, el mismo rayo sirvió también como bomba óptica, haciendo que los nanocables emitiesen luz visible del color elegido.

“Nuestros nanocables de niobato de potasio tienen diámetros por debajo de las longitudes de onda de la luz visible”, señala Yang. “También tienen unas excelentes propiedades ópticas y electrónicas, y una baja toxicidad, además de ser químicamente estables a temperatura ambiente, lo que los hace ideales para las tecnologías de formación de imágenes y de láser de sublongitud de onda”.

“En la microscopía, la norma general siempre ha sido que o bien puedes ver un objeto o bien puedes tocarlo”, señala Liphardt. “Con nuestra tecnología se pueden combinar ambas capacidades en un solo dispositivo, pudiendo manipular un ejemplar y visualizarlo al mismo tiempo”.

En combinación con proyectos anteriores en los que Yang y su equipo de investigación crearon nanoláseres ultravioletas de nanocables, y fabricaron guías de onda ópticas con nanocintas capaces de canalizar y dirigir la luz a través de un circuito, esta nueva tecnología sienta las bases para la tecnología nanofotónica del futuro.
Sin embargo, Yang y Liphardt advierten que esta tecnología de fuente de luz de nanocables está todavía en sus primeras etapas de desarrollo.

Fuente: University of California


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