Ingenieros de la Universidad de Yale, Estados Unidos, han mostrado que es posible aprovechar la fuerza de la luz para impulsar nanom\u00e1quinas. El resultado de su investigaci\u00f3n podr\u00eda dar lugar a dispositivos mec\u00e1nicos completamente \u00f3pticos hechos de circuitos fot\u00f3nicos de tama\u00f1o nanom\u00e9trico.<\/p>\n
El trabajo, publicado en la revista Nature, combina con \u00e9xito dos importantes campos emergentes de investigaci\u00f3n: la nanofot\u00f3nica y la nanomec\u00e1nica; y podr\u00eda hacer posible la fabricaci\u00f3n de diminutas piezas mec\u00e1nicas y \u00f3ptica en el mismo chip de silicio. <\/p>\n
Aunque la fuerza ejercida por los fotones es demasiado d\u00e9bil como para sentirla en la vida diaria, se puede potenciar considerablemente concentrando la luz en circuitos fot\u00f3nicos de tama\u00f1o nanom\u00e9trico. <\/p>\n
Hasta ahora, la fuerza de la luz solo se ha utilizado para mover peque\u00f1os objetos mediante una t\u00e9cnica denominada \u00abpinzas \u00f3pticas\u00bb. Estas pinzas funcionan atrapando objetos de tama\u00f1o microm\u00e9trico cerca del foco de un rayo l\u00e1ser. La t\u00e9cnica permite asir objetos y moverlos a otro lugar utilizando \u00fanicamente la luz. Ahora, Hong Tang y sus colegas han llevado este concepto un paso m\u00e1s all\u00e1, mostrando que las fuerzas \u00f3pticas se pueden aprovechar para mover un dispositivo semiconductor entero. <\/p>\n
Los investigadores mostraron que, al pasar una luz concentrada a trav\u00e9s de un resonador fot\u00f3nico nanomec\u00e1nico independiente, que tambi\u00e9n act\u00faa como gu\u00eda de ondas de la luz, el resonador se pliega. La fuerza \u00f3ptica que causa este desplazamiento se puede medir como el cambio en el acoplamiento entre el resonador y el sustrato subyacente. La fuerza (que puede ser de incluso 8 pN por micr\u00f3metro por milivatio) ser\u00eda lo suficientemente grande para mover maquinaria a nanoescala en un chip, se\u00f1alan Tang y sus colegas. <\/p>\n
La fuerza \u00f3ptica producida mediante el nuevo m\u00e9todo act\u00faa realmente en perpendicular a la direcci\u00f3n del rayo de luz; algo diferente a lo que suced\u00eda en sistemas previos, en los que la fuerza \u00f3ptica era paralela a la direcci\u00f3n de la propagaci\u00f3n de la luz. Esto significa que ya no es necesaria la configuraci\u00f3n de los espejos o cavidades, dif\u00edciles de implementar en sistemas a escala de circuitos integrados. Y eso no es todo: la fuerza de la luz es intr\u00ednsecamente r\u00e1pida y puede, por tanto, dirigir dispositivos nanomec\u00e1nicos a frecuencias muy altas, posiblemente superando el hito de corriente de unos cuantos gigahertzios, se\u00f1ala Tang. <\/p>\n
Seg\u00fan \u00e9l, la magnitud de la fuerza es aproximadamente del mismo tama\u00f1o que otras fuerzas utilizadas com\u00fanmente para accionar nanodispositivos, como las fuerzas magn\u00e9ticas o electrost\u00e1ticas, pero sin la necesidad de campos externos. \u00abTodo esto implica que, en un futuro pr\u00f3ximo, ser\u00e1 posible desarrollar un sistema nanoelectromec\u00e1nico completamente fot\u00f3nico, con activaci\u00f3n y detecci\u00f3n \u00f3ptica integrada\u00bb. Por otra parte, todos los dispositivos \u00f3pticos requerir\u00edan tambi\u00e9n mucha menos energ\u00eda que los que utilizan electrones. <\/p>\n